Question

Roda (I= 5 kgm²) bergerak diatas bidang datar kasar dengan kecepatan 180 rpm. Setelah melakukan 5π putaran roda berhenti. Diketahui diameter roda 40 cm. Gaya gesek antara roda dengan bidang datar...N

Answer 1

Step-1: kecepatan sudut awal ω₀ = 180 RPM, dikonversi menjadi rad/s

ω₀ = rad/s = rad/s

banyaknya putaran roda (sudut tempuh roda) adalah,

Δθ = 5π putaran ⇒ 5π/2π = 2,5 radian

radius = 0,4 cm : 2 = 0,2 cm

Step-2: Mencari percepatan sudut α dengan rumus GMBB, ω² = ω₀² + 2.α.Δθ, ingat: ω = 0, hingga roda berhenti

0 = 6² + 2.α.(2,5) ⇒ α = - 7,2π² rad/s² [lambang minus bermakna perlambatan]

Step-3: ∑τ = I.α, ini adalah hubungan momen gaya dengan momen inersia

F.R = I.α, dengan R adalah radius roda dan F merupakan gaya gesek antara roda dan bidang

F = [5 x (-7,2π²)] / 0,2

∴ F = - 180π² N

Jika π² dibulatkan menjadi 10, maka F = 1800N

Jadi besar gaya gesek roda dan bidang datar adalah 1800 N dengan arah berlawanan terhadap arah gerak roda