cos hogasaragih.wordpress.com Grup 9

Transkripsi

1 Chapter 6 7. Sebuah kotak balok yang bermassa 3.5 Kg di dorong sepanjang bidang o horizontal dengan gaya sebesar 15 N dengan sudut θ 40 pada bidang Koefisien gesek kinetik antara balok dan bidang adalah 0.5. hitunglah besar a) Gaya gesek pada balok pada bidang b) Percepatan Balok Jawab a. y 0 N ( w + Sinθ ) 0 N w + Sin θ N (3.5)(10) + 15 Sin N ,64 N 44.6N fk µ k. N fk fk 11.15N 40 0 b. a a a a a x cos θ m. a k cos θ fk m 15 cos m / s m. a Grup 9

2 Chapter 6 9.,5 kg balok pada awalnya diam pada permukaan horisontal. Sebuah gaya horisontal besarnya 6 N dan gaya vertikal P kemudian digunakan pada balok itu (gb 6-1). Koefesien gesek untuk bslok dan permukaan adalah µ s 0,4 dan µ k 0,5. Tentukan besar dari gaya gesek yang bekerja pada balok jika besar gaya P h (a) 8N, (b) 10N (c) 1N N P f s m.g Dik : m,5 kg 6N P a 8 N P b 10N P c 1N µ s 0,4 µ k 0,5 Dit : fs saat P a, P b dan P c? Grup 1

3 Jawab: W N + P N m.g - P (a) f s max µ s x N 0,4 x (,5 x 9,8 8) 6,6 N f s > (benda tidak bergerak) (c) f k µ k x N 0,5 x (,5 x 9,8 1) 0,5 x 1, N (b) f s max µ s x N 0,4 x (,5 x ) 5,8 N f s < (benda bulai bergerak) f k µ k x N 0,5 x 14,5 3,65N Grup 1

4 Seorang pekerja mendorong sebuah peti secara horisontal, berat peti 35 kg dengan gaya 110 N. Koefisien gesek statis antara peti dan lantai 0.37 a)berapa nilai f s max dalam keadaan tersebut? b)apakah pati akan bergerak / berpindah tempat? c)berapa gaya gesek antara peti dengan lantai? d)andaikan, ada seorang pekerja lain yang membantu mengangkat peti itu, berapa gaya minimum yang dilakukan oleh pekerja kedua itu? e)jika pekerja kedua menarik secra horizontal untuk membantu, berapa gaya minimum yang diperlukan peti untuk berpindah? Grup

5 a) Nilai f smax dalam keadaan itu f µ x s s N µ. m. g s 0, , ,3.10 N N Grup

6 b) ges 0 ges µ µ µ µ k k k k. N. m. g.35.9,8.343 µ k 0,3 Grup

7 c) ges 0 ges 110N ges 1,1.10 N Grup

8 d) N f N s gesek x 45,9 0, ,37 0,37 16, ) 0,37.( µ Grup

9 N N x x m g f f N s gesek gesek 17 16, , ,9 0, , µ e) Grup

10 15. Koef. Gesek statis antara teflon dan telur sekitar brp sudut terkecil dari horisontal yg akan menyebabkan telur meluncur pada teflon? Grup 3

11 Jawab: µ s 0.04 Σ 0 N s w sin θ f s µ s mg cos θ mg sin θ W sin θ w W cos θ µ s tan θ 0.04 tan θ θ.3 0 Grup 3

12 Chapter Kamu memberi kesaksian sebagai saksi mata yang melihat suatu peristiwa dimana mobil A meluncur dan menabrak bagian belakang mobil B, yang berhenti pada lampu merah sepanjang jalan turun bukit. Kamu menemukan kemiringan bukit tersebut θ1º, jarak kedua mobil d 4m ketika pengendara mobil A mulai meluncur dan kelajuan awal mobil A pada saat rem adalah v 0 18 m/s. Berapa kelajuan mobil A menabrak mobil B jika µ k : a) 0.60 b) 0.10 Grup 4

13 Penyelesaian : N mg sin B A 1º mg mg cos a) Ʃfx ma mg sinθ - µn ma mg sinθ -µmg cosθ ma m(g sinθ - µ g cos θ) ma a g sinθ - µ g cos θ 9.8 sin x 9.8 cos m/s Grup 4

14 v v 0 + ad 18 + (-3.7)(4) v v 1.1 m/s Jadi, kelajuan mobil A dengan µ 0.60 adalah 1.1 m/s b) Ʃfx ma mg sinθ - µn ma mg sinθ -µmg cosθ ma m(g sinθ - µ g cos θ) ma a g sinθ - µ g cos θ 9.8 sin x 9.8 cos m/s Grup 4

15 v v 0 + ad )(4) v v m/s Jadi, kelajuan mobil A dengan µ 0.10 adalah m/s Grup 4

16 No. 19 Sebuah kotak diam keatas tanah, kemudian bergerak oleh tali yang ditarik miring terhadap bidang horizontal denga tegangan 1100N. Koefisien gesek statis antara bidang dengan kotak adalah a). Tentukan besar sudut tali terhadap bidang horizontal? b). Tentukan berat kotak tersebut? θ Grup 5

17 Jawab Diketahui: T1100N Ditanya : θ.? µ s 0.35 W.? a.) tan θ µ s θ Arc tan -1 µ s θ Arc tan θ N Tsin θ T θ T cos θ s W Grup 5

18 y 0 N-W+ W+T T sinθ 0 N-T T sinθ+w x 0 T cosθ- s 0 T cosθ s T cosθn s T cosθ( (-Tsinθ+W) +W)µ s T cos θ/µs s-tsinθ+w W(Tcos θ/µ s ) +Tsin+ Tsinθ W(1100 cos 19.9/0.35)+1100 sin 19.9 W N Grup 5

19 3.Batu B pada ig memiliki berat 711 N. Koefisien gesek statis antara batu dan meja adalah 0,5 ; sudut adalah 30 0 ; anggap tali antara B dan simpul (knot) adalah horizontal. Tentukan berat maksimum batu A untuk setiap sistem yang seimbang. Jawab : W B 711 N Ms 0,5 W B m B. g 711 m B. 9,8 m B 7,551 kg Benda B : B 0 T B f B T B Ms. N B 0, ,75 N Grup 6

20 T B T A Sin 10 0 sin ,75 T A ½ 3 ½ 3 T A 177,75 T A 10, 67 N Diam: A 0 T A WA W A 10,67 N Grup 6

21 5) Ketika 3 balok pada gambar keadaan diam, mereka memiliki percepatan sebesar 0,5 m/s. Balok pertama mempunyai massa M, balok kedua massa M, balok ketiga massa M. Berapa koefisien gesek kinetik antara balok kedua dengan meja? 3 1 Grup 7

22 ( m + m + m 1 3 mg+ T T f + T T + mg 5 Ma k 3 Mg N + Mg 5 M. a k Mg. Mg 5 M. a µ µ k 9,8..9,8 5.0,5 µ k 9,8,5 µ k 19,6 µ k 0,37 Grup 7

23 37. Hitunglah rasio dari drag force sebuah pesawat jet dengan kecepatan 1000 km/jam pada ketinggian 10 km, dan drag force dari sebuah prop driven transport yang terbang dengan kecepatan dan ketinggiannya setengah dari pesawat jet. Massa jenis udara 0.38 kg/m 3 pada ketinggian 10 km dan 0.67 kg/m 3 pada ketinggian 5 km. Asumsikan kedua pesawat tersebut mempunyai area (A) dan koefisien drag (C) sama. PENYELESAIAN Diketahui : V km/jam V V ½V A 1 A C 1 C ρ kg/m 3 ρ 0.67 kg/m 3 Ditanya : g 1 : g Grup 8

24 g 1 : g ½C 1 ρ 1 A 1 V 1 : ½C ρ A V ρ 1 V 1 : ρ V 0.38 V : 0.67 (½ V) 0.38 V : 0.67 ¼V 0.38 : g 1 : g.3 Jadi perbandingan antara drag force pesawat pertama dan kedua adalah.3 Grup 8

25 39.Pada persamaan 6.14 pada halaman 1, asumsikan drag force diberikan pada sebuah batu bermassa 0 kg sebagai gambaran angin yang terdapat pada cross-sectorial seluas 0.04 m dan memiliki drag coefisient C Berat jenis air 1.1 kg/m 3 dan koefisien gesek kinetik adala 0.08, dalam km/jam tentukan a). Berapa besar kelajuan angin V yang di butuhkan untuk mempertahankan pergerakan batu yang telah mulai bergerak? karena angin yang menyentuh bidang mengalami perlambatan oleh tanah b).kelajuan angin yang dilaporkan karena badai biasanya di hitung pada ketinggian 10 m, asumsikan kelajuan anginnya adalah kali kelajuan angin yang terdapat pada tanah,berapa besar kelajuan angin yang akan di laporkan c). Apakah nilai kelajuannya masuk akal untuk kelajuan maksimum angin dalam sebuah badai. Dik: M 5 kg A 0.04 m C 0.08 Dit: a) V angin pada bidang b) V angin pada ketinggian 10m D 1 C ρ Av ρ 3 a 1.1kg/ m Grup 9

26 A C m g v A C fg v A C fg v fg Av C ma y ρ ρ ρ ρ.. 1 fg D 0 D-fg 0) ( a. a ạ. jam 36.3km/ v 100.6m/s v v v (0.8).(1. 1)(0.04) 8).(0).(9. v Grup 9

27 b. Laju angin ( V ) laju awal 36.3 km/h km/h V badai gh.9, m/s 504 km/h c. Tidak, karena kelajuan angin lebih besar dari kelajuan badai Grup 9

28 40. Anggap pada persamaan 6-14 diberikan Gaya hambat/angkat pada pilot ditambah dengan kursi lontar setelah mereka terlempar dari pesawat yang melintas secara horisontal pada 1300km/jam. Anggap juga massa dari kursi sama dengan pilot dan koefesien gaya hambatnya adalah gaya hambat penerjun. Buatlah ini beralasan dari massa pilot dan gunakan ketepatan nilai vt dari tabel 6-1, perkirakan besar dari (a) gaya hambat pada pilot + kursi dan (b) perlambatan horisontal setelah pelemparan. dik: mpilot mkursi v 1300km/jam dit: (a) Dpilot+kursi? (b) ax (perlambatan)? C Cpenerjun Grup 1

29 Grup 1

30 Sebuah mur diikat pada satu ujung benang pancing yang diikat melingkar dengan ujung satunya. Seorang insinyur mengawasi pergerakannya dengan lampu kedip pada sepanjang benang dan mur, dengan pergerakan yang kurang lebih sama sehingga mur tersebut akan terlihat berada pada 8 titik yang sama setiap rotasi penuh yang terjadi pada bengan tersebut. Pergerakan rata-rata lampu 000 kedipan setiap detiknya, massa mur 30 g, dan berada pada radius 3.5 cm. Berapa besar nilai gaya pada benang oleh mur? Grup

31 f T f det 50 per putaran T kell v ms r kell π 10 3,5 7 cm Grup

32 f f mv R , f 59,86 N f, Grup

33 58. Sebuah kurva circular highway di desain utk pergerakan benda pd 60 km/h. jari kurva adl 00 m. benda itu bergerak pd kec. 40 km/jam di hari hujan. Brp koef. Gesek minimum antara ban & jalanygakanmembiarkanmobil berputar tanpa meluncur keluar jalan? Grup 3

34 jawab: 1000 m v 60 kmh / m/ s 3600 s R 00 m 1000 m v 40 kmh / m/ s 3600 s f s v m R µ mg s v m R 11.1 µ s µ µ s s Grup 3

35 65. m 1 m Sebuah balok dengan massa m1 4kg diletakkan diatas sebuah balok dengan massa m 5 kg. Balok yang diatas tergelincir disebabkan oleh gaya horizontal sebesar 1N yang diberikan pada balok yang berada di bawah. Oleh karena hal ini, kedua balok sekarang berada pada bidang horizontal. Jika gesekan diabaikan, Grup 4

36 hitunglah besar : a) gaya horizontal maksimum yang dapat membuat kedua balok bergerak bersama. b) resultan percepatan dari kedua balok tersebut. Penyelesaian : Gaya 1 N, jika f s,maks maka balok 1 akan tepat bergerak. Jadi, pada balok pertama : f s,maks µ s N 1 µ s m 1 g 1 µ s (4) (10) 1 µ s 1/40 µ s 0.3 Grup 4

37 Ʃ x ma f s m1a µ s m 1 g m 1 a (0.3) (40) 4a 1 4a a 3 m/s Ʃ (m 1 + m) a (5+4) 3 7 N Grup 4

38 No. 69 Pada gambar disamping, sebuah peti kayu meluncur kebawah pada bidang sudur segitiga yang miring. Koefisien gesek kinetis antara peti kayu bidang adalah k. Berapa percepatan dari peti kayu dinyatakan dalam k,, dan g? θ 90 0 Grup 5

39 N y0 N-Wcosθ0 NWcos Wcosθ xm a W sinθ - s ma W sinθ N W sinθ W cos θ sinθ - cos θ) ) ma mg sinθ - cos θ) ) m a a g sinθ - cos θ) W sinθ θ W W cosθ s Grup 5