Contoh Soal Dan Jawaban Hukum 1,2,3 Newton Pada Bidang Miring Kasar Tanpa Gaya Luar
Friday, 9 November 2018
Contoh soal fisika kelas 10 soal fisika kelas 10 semester 2 soal fisika kelas 10 semester 2 dan pembahasannya latihan soal fisika kelas 10 contoh soal fisika kelas 9 soal fisika kelas 8 semester 2 Latihan soal Fisika kumpulan soal fisika kelas 10 latihan soal fisika kelas 10 semester 2 kumpulan soal fisika smp dan pembahasannya kumpulan soal fisika kelas 11 soal fisika kelas 7 semester 1 latihan soal fisika kelas 12 semester 1 download soal fisika kelas 11.
Contoh Soal Dan Jawaban Hukum 1,2,3 Newton Pada Bidang Miring Kasar Tanpa Gaya Luar - Hukum Newton atau juga dikenal dengan hukum gerak. Hukum ini dapat menjelaskan tentang pergerakan suatu benda yang ditinjau dari gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Gaya merupakan besaran vektor, jadi dalam menjumlahkan gaya-gaya yang bekerja pada benda penting untuk kita melihat arah dari gaya tersebut. Misalkan A menarik sebuah benda ke arah kanan dalam sumbu x dengan gaya sebesar Fa, maka vektor gaya tersebut adalah +Fa. kemuadian B menarik menda ke arah kiri dengan gaya sebesar Fb, maka vektor gaya adalah -Fb. Karena Hukum Newton menjumlahkan gaya secara vektor, maka diperoleh jumlah gaya tersebut adalah ∑F = Fa - Fb. Jadi, penting bagi kita memperhatikan arah gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Disini kita akan mempelajari bagaimana cara menentukan koefisien gesek statik dan percepatan benda ketika menuruni bidang miring yang kasar tanpa ada gaya luar yang diberikan pada benda tersebut.
Berikut adalah 3 Hukum Newton
Hukum 1 Newton
Jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap.
Hukum 2 Newton
Ketika ada gaya yang bekerja pada benda bermassa konstan maka besarnya percepatan yang dialami sebuah benda berbanding lurus dengan besarnya gaya yang diberikan pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massa benda.
Hukum 3 Newton
Besarnya kaya aksi yang diberikan pada sebuah benda maka benda tersebut akan memberikan gaya reaksi yang sama besar namun arahnya berlawanan
Gaya-gaya yang bekerja pada bidang miring kasar dan tanpa gaya luar :
Gaya Berat (W) : merupakan gaya akibat gaya tarik gravitasi pada benda bermassa. besarnya gaya berat adalah sebanding dengan besarnya massa x percepatan gravitasi ditempat tersebut.
W = m.g
Gaya Normal (N) : merupakan gaya yang timbul akibat interaksi benda dengan bidang sentuh. arah gaya ini selalu tegak lurus dengan bidang sentuh.
Gaya Gesek (f) : Gaya yang timbul ketika permukaan bidang sentuk kasar. gaya gesek ada dua, yaitu gaya gesek statik (fs) ketika benda tidak bergerak dan gaya gesek kinetik (fk) ketika benda bergerak.
Trigonometri
Dalam aplikasi Hukum Newton kita juga memerlukan trigonometri untuk memproyeksikan gaya yang bekerja pada sebuah benda ke komponen sumbu x ataupun sumbu y.
Contoh 1 - Soal Dan Jawaban Hukum Newton Pada Bidang Miring Kasar
Sebuah benda bermassa 10 Kg di lepaskan pada bidang miring yang kasar dengan sudut 30 derajat, jika tidak ada gaya luar yang diberikan pada benda tersebut maka benda tersebut akan tetap diam. Tentukan besar koefisien gesek statis antara benda dan bidang miring tersebut.
Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan sistem benda pada bidang miring dan gaya-gaya yang bekerja pada sistem serta tentukan sistem koordinat.
Penjelasan Penting:
Karena tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda dan bidang miring kasar, maka gaya yang bekerja pada benda adalah gaya berat (simbolnya : W), gaya gesek (Simbolnya : f ) dan gaya Normal (N). Gaya berat benda terjadi karena gaya tarikan gravitasi bumi. Besarnya gaya berat benda sama dengan besarnya massa benda tersebut (m) dikalikan dengan percepatan gravitasi (g) di tempat tersebut (W = m.g). Diketahui bahwa bidang miring kasar maka akan timbul gaya gesek antara benda dan bidang sentuh. Arah dari gaya gesek berlawanan dengan arah gerak. Benda cenderung ingin jatuh atau berkerak ke bawah bidang miring akibat gaya gravitasi bumi maka arah gaya gesek akan ke arah atas bidang miring. Karena benda tetap diam maka gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek statis (fs). Gaya normal adalah gaya yang selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Untuk lebih jelas perhatikan gambar di bawah ini
Langkah 2 : Tuliskan apa saja yang diketahui dan ditanyakan
Diketahui:
m = 10 Kg
θ = 30 derajat
g = 9,8 m/s^2
Ditanya : Tentukan besar koefisien gesek statis (µs) antara benda dan bidang miring tersebut?
Langkah 3 : Bagi gaya-gaya yang bekerja menjadi komponen x dan y
#Amati Gaya Pada Sumbu y
Gaya yang bekerja pada sumbu +y adalah gaya normal (+N) dan gaya yang bekerja pada sumbu -y adalah hasil proyeksi dari gaya berat (-W Cos θ). Karena benda diam maka percepatan benda sama dengan nol. Dengan menggunakan hukum 2 newton maka diperoleh
#Amati Gaya Pada Sumbu x
Gaya yang bekerja pada sumbu +x adalah hasil proyeksi dari gaya berat (+W sin θ) dan gaya yang bekerja pada sumbu -y adalah gaya gesek statis (-fs). Karena benda diam maka percepatan benda sama dengan nol. Dengan menggunakan hukum 2 newton maka diperoleh
Jadi, besar koefisien gesek statis antara benda dan bidang miring tersebut adalah 0,58
Artikel Terkait
Contoh 2 - Soal Dan Jawaban Hukum Newton Pada Bidang Miring Kasar
Sebuah benda bermassa 5 kg meluncur secara bebas pada sebuah bidang miring yang kasar dan memiliki sudut 30 derajat. Jika koefisien gesek kinetik benda dan bidang miring adalah 0,2. Tentukan percepatan benda menuruni bidang miring?
Jawab:
Langkah 1 : Menggambar sistem benda pada bidang miring dan gaya-gaya yang bekerja serta tentukan sistem koordinat.
Gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah :
- Gaya Berat (W) : akibat gaya tarik gravitasi bumi. Ketika pada bidang miring maka gaya berat akan terbagi menjadi 2 komponen, yaitu komponen arah sumbu x dan y. Gunakan konsep geometri sin dan cos untuk memperolah hasil proyeksi gaya tersebut.
- Gaya Normal (N) : merupakan gaya yang timbul akibat dari interaksi benda dan bidang sentuh, gaya ini selalu tegang lurus dengan bidang sentuh.
- Gaya Gesek Kinetik (fk) merupakan gaya yang timbul ketika permukaan bidang sentuh kasar.
Langkah 2 : Tuliskan apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan
Diketahui:
Benda meluncur bebas artinya tidak ada gaya luar yang mempengaruhi
m = 5 Kg
θ = 30 derajat
µk = 0,2
Ditanya : Tentukan percepatan benda menuruni bidang miring?
Langkah 3 : Bagi gaya-gaya yang bekerja menjadi komponen x dan y
#Amati Gaya Pada Sumbu y
Gaya yang bekerja pada sumbu +y adalah gaya normal (+N) dan gaya yang bekerja pada sumbu -y adalah hasil proyeksi dari gaya berat (-W Cos θ). Karena benda diam maka percepatan benda sama dengan nol. Dengan menggunakan hukum 2 newton maka diperoleh
#Amati Gaya Pada Sumbu x
Gaya yang bekerja pada sumbu +x adalah hasil proyeksi dari gaya berat (+W sin θ) dan gaya yang bekerja pada sumbu -y adalah gaya gesek statis (-fk). Karena benda berkerak ke arah sumbu x maka percepatan arah sumbu x adalah percepatan sistem (a). Dengan menggunakan hukum 2 newton maka diperoleh
Jadi, percepatan benda menuruni bidang miring adalah 3,27 m/s^2
Untuk soal selanjutnya Klik Next
Trima Kasih telah berkunjung dan selamat belajar.
Contoh soal fisika kelas 10 soal fisika kelas 10 semester 2 soal fisika kelas 10 semester 2 dan pembahasannya latihan soal fisika kelas 10 contoh soal fisika kelas 9 soal fisika kelas 8 semester 2 Latihan soal Fisika kumpulan soal fisika kelas 10 latihan soal fisika kelas 10 semester 2 kumpulan soal fisika smp dan pembahasannya kumpulan soal fisika kelas 11 soal fisika kelas 7 semester 1 latihan soal fisika kelas 12 semester 1 download soal fisika kelas 11.