Question

Sebuah lemari besi dengan berat 300 N (awalnya dalam keadaan diam) ditarik oleh sebuah gaya dengan arah membentuk sudut di atas garis dengan sudut 53°
Apabila koefisien gesek
statis dan kinetik antara lemari besi dan lantai berturut-turut adalah 0,5 dan 0,4, gaya gesek kinetik yang bekerja pada lemari besi adalah 72 N, dan besar percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka percepatan lemari besi dan gaya yang menarik lemari besi berturut-turut adalah .....​

Answer 1

Jawaban:

smoga membantu

Penjelasan:

Untuk menentukan percepatan lemari besi dan gaya yang menarik lemari besi, kita perlu mencari gaya normal dan gaya gesek yang bekerja pada lemari besi.

Pertama-tama, kita cari besar gaya normal (N) yang bekerja pada lemari besi. Gaya normal adalah gaya yang tegak lurus terhadap permukaan kontak. Dalam kasus ini, gaya normal sama dengan berat lemari besi.

N = berat lemari besi = 300 N

Selanjutnya, kita cari besar gaya gesek statis yang bekerja pada lemari besi. Gaya gesek statis dapat ditentukan dengan rumus:

fgesek statis = koefisien gesek statis * gaya normal

fgesek statis = 0,5 * 300 N

fgesek statis = 150 N

Karena ada gaya yang menarik lemari besi dengan sudut 53° di atas garis, kita harus memisahkan gaya tersebut menjadi komponen horizontal dan vertikal.

Komponen vertikal gaya adalah berat lemari besi, yaitu 300 N. Sedangkan komponen horizontal gaya adalah:

fhorisontal = gaya yang menarik * cos(53°)

fhorisontal = f * cos(53°)

Untuk mencari f (gaya yang menarik), kita perlu mencari gaya gesek kinetik terlebih dahulu. Gaya gesek kinetik dapat ditentukan dengan rumus:

fgesek kinetik = koefisien gesek kinetik * gaya normal

fgesek kinetik = 0,4 * 300 N

fgesek kinetik = 120 N

fhorisontal = f * cos(53°)

fhorisontal = 120 N * cos(53°)

fhorisontal = 120 N * 0,6018

fhorisontal ≈ 72,216 N

Sekarang kita dapat mencari gaya yang menarik:

f = fhorisontal / cos(53°)

f = 72,216 N / cos(53°)

f ≈ 120,275 N

Untuk mencari percepatan lemari besi, kita gunakan sumbu-x (horizontal):

ΣF = m * a

fhorisontal - fgesek kinetik = m * a

72,216 N - 120 N = m * a

-47,784 N = m * a

Pada percepatan statis, a = 0, karena lemari besi dalam keadaan diam. Sehingga:

-47,784 N = m * 0

-47,784 N = 0

Pada percepatan kinetik, a ≠ 0, karena lemari besi bergerak. Sehingga:

-47,784 N + 72 N = m * a

24,216 N = m * a

Karena kita sudah memiliki nilai percepatan gravitasi g = 10 m/s², kita dapat mencari massa lemari besi dengan rumus:

m = berat lemari besi / percepatan gravitasi

m = 300 N / 10 m/s²

m = 30 kg

Substitusikan nilai massa dan percepatan:

Pada percepatan kinetik:

24,216 N = 30 kg * a

a = 24,216 N / 30 kg

a ≈ 0,8072 m/s²

Pada percepatan statis:

0 = 0 kg * a

a = 0

Jadi, percepatan lemari besi saat bergerak adalah 0,8072 m/s², sedangkan percepatan saat diam adalah 0. Dan, gaya yang menarik lemari besi adalah sekitar 120,275 N.