Dani mendorong kardus bermassa 5 kg di atas lantai datar yang memiliki koefisien gesek 0,25. Dani memberikan gaya pada kardus sebesar 20 N dan sejajar lantai selama 4 detik. Pernyataan yang tepat adalah ... (1) Gaya gesek antara kardus dan lantai adalah 1,25 N. (2) Kecepatan gerak kardus tepat sesaat setelah gaya tidak diberikan lagi adalah 6 m/s. (3) Jarak total yang ditempuh kardus dari diam hingga kembali diam lagi adalah 12 meter. (4) Waktu yang dibutuhkan kardus untuk berhenti setelah tidak ada gaya yang bekerja adalah 6,4 s.

Question

Jawaban yang benar adalah (1), (2), dan (3).

Diketahui:
m = 5 kg

μ = 0,25

F = 20 N

t = 4 s

Ditanyakan:
Pernyataan yang tepat = ...?

Pembahasan:
Hukum II Newton berkaitan dengan keadaan benda yang bergerak, di mana massa benda dan gaya yang diberikan pada benda tersebut diperhitungkan.

Persamaan matematisnya yaitu:
F = m . a

dimana:
F = gaya (N)

m = massa (kg)

a = percepatan (m/s²)

Kita akan menganalisis pernyataan yang tepat.

(1) Gaya gesek antara kardus dan lantai adalah 1,25 N.

Menghitung gaya normal

ΣFy = 0

N - W = 0

N = W

N = m . g

N = 5 . 10

N = 50 N

Menghitung gaya gesek

Fg = μ . N

Fg = 0,25 . 50

Fg = 12,5 N

Pernyataan (1) BENAR

(2) Kecepatan gerak kardus tepat sesaat setelah gaya tidak diberikan lagi adalah 6 m/s.
Menghitung percepatan benda

ΣF = m . a

F - Fg = m . a

20 - 12,5 = 5 . a

7,5 = 5a

a = 7,5/5

a = 1,5 m/s²

Menghitung kecepatan benda

vt = vo + a.t

vt = 0 + (1,5 . 4)

vt = 6 m/s

Pernyataan (2) BENAR

(3) Jarak total yang ditempuh kardus dari diam hingga kembali diam lagi adalah 12 meter.

Menghitung jarak tempuh

s = vo.t + ½.a.t²

s = 0 + (½ . 1,5 . 4²)

s = 12 m

Pernyataan (3) BENAR

(4) Waktu yang dibutuhkan kardus untuk berhenti setelah tidak ada gaya yang bekerja adalah 6,4 s.

Menghitung perlambatan

ΣF = m . a

-Fg = m . a

-12,5 = 5 . a

a = -2,5 m/s²

Menghitung waktu hingga berhenti

vt = vo + a.t

0 = 6 + (-2,5 . t)

2,5t = 6

t = 6/2,5

t = 2,4 s

Pernyataan (4) SALAH

Jadi, pernyataan yang tepat adalah (1), (2), dan (3).

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa