Video solusi : Bola pejal massa 3,5 kg menggelinding tanpa selip sepanjang bidang miring dengan sudut kemiringan 30 . Jika percepatan gravitasi 10 m/s^2 , gaya gesekan antara bidang dengan bola adalah ...

halo kovarians pada soal berikut ini Diketahui sebuah bola pejal memiliki massa atau m sebesar 3,5 kg menggelinding tanpa selip sepanjang bidang miring dengan sudut kemiringan Teta sebesar 30 derajat selanjutnya jika diketahui besar percepatan gravitasi atau G kecil adalah sebesar 10 meter per sekon kuadrat maka kita diminta untuk mencari besar gaya gesekan antara bidang dengan bola atau yang dapat kita simpulkan sebagai FG untuk mempermudah pemahaman kita mengenai soal ini marilah kita ilustrasikan terlebih dahulu informasi-informasi yang kita miliki pada soal dan kita Gambarkan diagram gaya bebas nya kira-kira seperti inilah ilustrasi diagram gaya bebas dari informasi yang kita miliki soal dimana terdapat sebuah bola pejal yang terletak pada sebuah bidang miring dengan kemiringan sebesar Teta yaitu 30 derajat dan pada bola tersebut bekerja beberapa gaya yaitu gaya berat atau yang arahnya selalu ke bawah serta gaya normal atau n yang arah kerjanya selalu tegak lurus terhadap bidang serta gaya gesek antara bola dengan bidang atau yang kita simbolkan dengan FG di mana arahnya selalu berlawanan dengan gerakan bola dimana kita anggap bola akan bergerak menggelinding sehingga kita simpulkan bahwa gaya gesekan antara bola dengan bidang adalah ke kiri atas selanjutnya karena kita menggunakan bidang miring sebagai acuan maka gaya gravitasi atau perlu kita pecah menjadi komponen komponen vektornya dengan menggunakan hubungan-hubungan trigonometri dapat kita tentukan bahwa komponen vektor gaya gravitasi W ke arah kanan bawah adalah W Sin Teta sedangkan komponen vektor daya yang tidak lurus terhadap bidang adalah W cos Teta di mana wae cos Teta tersebut memiliki arah ke kiri bawah tanah pada soal sebelumnya sudah dikatakan bahwa bola pejal tersebut menggelinding di mana sebuah objek yang menggelinding akan melakukan dua jenis gerakan yaitu gerakan translasi dan gerakan rotasi ketika bola pejal tersebut melakukan gerak translasi maka bola tersebut akan memenuhi hukum kedua Newton yang menyatakan bahwa total gaya yang bekerja pada objek atau Sigma F = massa benda atau m dikalikan dengan percepatan benda A gaya gaya yang kita gunakan sebagai pengganti Sigma F adalah gaya gaya yang memiliki arah sumbu dengan gerakan bola sehingga pada Sigma F ini gaya-gaya yang akan kita gunakan adalah W Sin Teta dan FG dimana selanjutnya Sigma F dapat kita Tuliskan sebagai W Sin Teta Min Sin Teta bertanda positif Karena arah gaya searah dengan gerakan bola yaitu ke kanan bawah sedang gaya gesek atau f g memiliki arah yang berlawanan terhadap gerakan bola sehingga gaya gesek atau memiliki tanda negatif selanjutnya perlu konferensi ingat bahwa gaya berat atau dapat dijabarkan sebagai massa dikali gravitasi atau G sehingga bentuk tersebut dapat kembali kita jabarkan menjadi m * g * h min f g = m * a selanjutnya dapat kita masukkan nilai m sebesar 3,5 G sebesar 10 Teta sebesar 30 derajat maka kita akan mendapatkan sebuah bentuk baru yaitu 3,5 dikali 10 dikali Sin 30 derajat Min f g = 3,5 a dengan melanjutkan Akan kita dapatkan Suatu bentuk baru yaitu 17,5 Min f g = 3,5 a dimana selanjutnya kedua ruas dapat kita bagi dengan 3,5 sehingga akan kita dapatkan bahwa a = 17,5 Min f g per 3,5 selanjutnya selain melakukan gerak translasi sudah kita bahas sebelumnya bahwa bola pejal tersebut juga melakukan suatu gerak rotasi dimana apabila suatu objek melakukan gerak rotasi maka berlaku hubungan total momen gaya atau Sigma tahu sama dengan momen inersia benda atau dikalikan dengan percepatan sudut benda atau Alfa Nah selanjutnya dapat dilihat bahwa pada bola pejal tersebut bekerja beberapa gaya namun dari beberapa gaya gaya yang menghasilkan momen gaya atau torsi hanyalah gaya gesek atau FD saja. Hal ini disebabkan karena gaya normal atau n dan gaya Saya yang lainnya seperti W Sin Teta dan cos Teta bekerja melalui titik poros bola pejal dimana Sebuah gaya yang bekerja melalui titik poros sebuah maka nilai torsi yang dihasilkan oleh gaya tersebut adalah nol di mana momen gaya atau torsi dapat kita cari dengan menggunakan rumus torsi atau tahu sama dengan atau F dikalikan dengan l atau lengan torsi di mana yang dimaksud dengan l atau lengan torsi ini adalah Jarak tegak lurus dari titik poros sampai ke garis gaya tersebut bekerja dimana pada kasus ini gaya yang kita gunakan adalah gaya gesek atau FG sehingga Jarak tegak lurus dari garis gaya atau FG titik poros yang merupakan titik pusat dari bola adalah dari jari bola atau R sehingga Sigma tahu di sini dapat kita Tuliskan sebagai gaya gesek. dikalikan dengan lengannya yaitu R selanjutnya karena pada soal sudah disebutkan bahwa bentuk dari benda tersebut adalah bola pejal maka untuk mencari momen inersia atau kita dapat menggunakan rumus momen inersia dari sebuah bola pejal dimana momen inersia atau i = 2 per 5 dikalikan massa atau m dikalikan dengan jari-jari atau r kuadrat dan selanjutnya percepatan sudut atau Alfa dapat kita Tuliskan sebagai percepatan linear atau A dibagi dengan jari-jari atau R Maka selanjutnya bentuk tersebut dapat kita Sederhanakan menjadi f b = 2 m * a per 5 gimana selanjutnya dapat kita masukkan massa atau m sebesar 3,5 dan a sebesar 17,5 Min f g per 3,5 gimana selanjutnya bentuk tersebut dapat kita Sederhanakan menjadi FB = 35 dikurang 2 f g 45 selanjutnya kedua ruas dapat kita kalikan dengan 5 sehingga akan kita dapatkan bahwa 5 f g = 35 min 2 f g selanjutnya min 2 f g pada ruas kanan dapat kita pindahkan ke kiri sehingga akan kita dapatkan bahwa 7 f g = 35 dimana selanjutnya kedua ruas dapat kita bagi dengan 7 sehingga akan kita dapatkan nilai f g atau gaya gesekan antara bidang dengan bola adalah sebesar 5 Newton berdasarkan perhitungan yang sudah kita lakukan dapat kita lihat bahwa pilihan jawaban yang paling tepat adalah hots a demikian pembahasan kali ini sampai jumpa di pembahasan berikutnya conference