1. Pada Bidang Datar

iDevice icon Satu balok

Berikut ini adalah sebuah balok diletakkan pada lantai licin dan ditarik dengan gaya F ke kanan.

Setelah di analisis maka diperoleh gambar gaya-gaya seperti berikut

Analisis gaya :

1. Gaya searah sumbu X.

Setelah diberi gaya, balok yang semula diam menjadi bergerak. Gaya yang bekerja sejajar sumbu x adalah Fcosα. Hal ini dinyatakan dengan hukum Newton sebagai:

ΣFx = m.a

Fcosα - f ges = m. a.

Keterangan :

F = gaya tarik ke kanan. (N)

f ges = gaya gesekan ke kiri (karena lantai licin maka f ges =0).

m = massa beda (m)

a = percepatan (m/s2).

2. Gaya searah sumbu y.

Pada sistem balok ini terdapat 3 gaya yang sejajar sumbu y yaitu N ke atas, w ke bawah dan F.sinα ke atas. Akan tetapi balok dalam keadaan setimbang yaitu balok tidak bergerak ke atas atau kebawah. Dalam hal ini percepatan nol(a=0). Hukum dinyatakan sebagai :

ΣFy = m.a

N + F.sinα - w = m. a.

N + F.sinα - m. g = 0

Keterangan :

N = gaya tekan normal. (N)

w = gaya berat. (N)

m = massa beda (m)

g = percepatan gravitasi (m/s2).

Cobalah

Sebuah balok ditarik sebuah gaya 20 N ke kiri yang membentuk sudut 600 terhadap horisontal. Apabila massa balok tersebut adalah 2 kg, tentukanlah:

a. Gaya tekan normal pada balok! (Gunakan √3 = 1,7).

b. Gaya gesekan apabila μk = 0,2

c. Percepatan balok

Jawab:

a. ΣFy = m a

N + .sin 0 - . = .

N = . - .sin 0

N = . - . ½.√

N = N

b. fges = k.

fges = .3

fges = N

c. ΣFx = m a

.cos - ges = a

. cos 0 - = . a

- = . a

a = m/s2

  

iDevice icon Dua Balok
Dua buah balok yang berada di lantai dihubungkan dengan seutas tali. Balok kedua ditarik dengan gaya F ke kanan yang membentuk sudut α terhadap horisontal . Analisis gaya adalah sebagai berikut.
Gaya searah sumbu X:

ΣFx = m a

F .cos α - T + T - fges1 - fges2 = m A . a + m B. a

Gaya searah sumbu y:

ΣFy = m a

Balok 1 : F .sin α + N1 - w1 =0

dan

Balok 2 : N - w2 = 0

Apabila lantai licin maka fges1 = f ges2 = 0

 

Cobalah
Dua balok dihubungkan dengan tali di atas lantai licin. Balok A 3 kg dan balok B 2 kg. Balok B ditarik dengan gaya 20 N ke kanan yang membentuk sudut 600 terhadap horisontal. Tentukalah:
a. percepatan balok A!
b. tegangan tali 
Jawab:

a. Percepatan balok A sama dengan B yaitu a.

lanatai licin: fges1 = fges2 = 0

ΣFx = m a

.cos - + = A . + B.

.cos 0 = ( A + B )

. ½ = ( + ) a

a = m/s2

 

b. Pada balok A berlaku
ΣFx = mA a
T =  A
T = .
T =