Beratsendiri balok = 0.3 m x 0.6 m x 2400 kg/m3. = 432 kg/m (kg/m gaya) Gravitasi bumi = 10 kg/ms2 maka beban menjadi 4320 N/m = 432 kN/m. Berat tembok sebagai beban terpusat sebesar : = 0.15 m x 3 m x 4 m x 1700 kg/m3. = 3060 kg (kg gaya) = 30600 N = 30.6 kN. Secara visual dapat dilihat pada gambar 4. Pada konstruksi bangunan beban yang TeganganDalam Balok Pertemuan – 9, 10, 11. Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. • TIU : Mahasiswa dapat menghitung tegangan yang timbul pada elemen balok akibat momen lentur, gaya normal, gaya lintang dan momen torsi. • TIK : Mahasiswa memahami konsep lentur pada balok. Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Koefisiengesekan statis pada es batu tersebut sebesar N : gaya normal (newton)/N. Sementara koefisien gesekan kinetisnya sebesar µk = 0,3. Balok es tersebut kemudian ditarik dengan gaya sebesar 60 N dan membentuk sudut sebesar 60 derajat pada lantai. Tentukan berapa nilai dari gaya gesek yang terjadi pada es batu tersebut. Diketahui: m = 20 kg Ketikadua buah atau lebih gaya yang bekerja pada satu benda dalam satu garis kerja yang diganti oleh satu gaya, sehingga hasil dari gaya-gaya yang bekerja tersebut dinamakan dengan resultan gaya. tegangan tali yang bekerja pada balok tersebut 50 Newton. 2. Hukum Newton 2 (II) N = gaya normal ( N ) 2. Gaya Berat . W= m x g. Ket. W aakan mengalami gaya fiktif sebesar F = ma". Arah gaya ini berlawanan dengan ar ah percepatan . Sistem dip ercepat k e kiri dengan percepatan a, akibatnya balok mengalami gaya fiktif F = m2a yang arahnya ke kanan. Kasus 1 (balok hampir bergerak ke bawah). N = ma sin α + mg cos α ma cos α + µN = mg sin α a = gsin cos cos sin α µ α α µ risiko yang berkaitan dengan selera konsumen adalah. 75% found this document useful 4 votes11K views7 pagesCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsDOCX, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?75% found this document useful 4 votes11K views7 pagesAgar Gaya Normal Yang Bekerja Pada Balok Sebesar 20 NJump to Page You are on page 1of 7 You're Reading a Free Preview Pages 4 to 6 are not shown in this preview. Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime. Gaya Normal adalah gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan antara dua permukaan benda, yang arahnya selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Lambang gaya normal adalah N dan satuan Sistem Internasionalnya adalah kgm/s2 atau Gaya NormalRumus gaya normal dapat ditentukan dengan menggunakan Hukum II Newton tentang gerak, dengan ketentuan jika benda diam, maka nilai percepatannya adalah nol a = 0. Sebaliknya jika benda bergerak maka percepatannya adalah tetap a = konstan atau benda mengalami gerak lurus berubah beraturan GLBB. Dari gambar gaya normal pada benda yang terletak pada bidang datar horizontal, bidang miring dan bidang vertikal di atas, maka persamaan gaya normal pada benda tersebut adalah sebagai berikut.1 Rumus Gaya Normal Pada Bidang HorizontalRumus gaya normal suatu benda yang terletak diam pada bidang horizontal adalah sebagai berikut2 Rumus Gaya Normal Pada Bidang MiringRumus gaya normal suatu benda yang terletak pada bidang miring adalah sebagai berikut3 Rumus Gaya Normal Pada Bidang VertikalRumus gaya normal suatu benda yang ditekan pada bidang vertikal adalah sebagai berikutRumus-rumus gaya normal di atas adalah contoh gaya normal pada tiga kondisi yaitu pada bidang horizontal, bidang miring dan bidang vertikal. Sebenarnya masih banyak kondisi atau keadaan lain yang tiap-tiap kondisi memiliki rumus gaya normal yang Soal Gaya Normal dan Jawabannya1. Sebuah balok diam di atas permukaan bidang datar. Massa balok sebesar 2 kg, percepatan gravitasi bumi 10 m/s2. Besar dan arah gaya normal adalah...PembahasanDiketahuim = 2 kgg = 10 m/s2Ditanyakan besar dan arah gaya berat wJawabPerhatikan gambar diagram gaya yang bekerja pada balok di bawah balok dalam keadaan diam, maka pada arah vertikal tegak lurus berlaku persamaan sebagai berikutFY = 0N – w = 0N = wN = mgN = 2 kg10 m/s2N = 20 NewtonDengan demikian besar gaya berat balok tersebut adalah 20 N dan arahnya ke atas tegak lurus Sebuah balok bermassa 5 kg. jika g = 10 m/s2 maka tentukan gaya normal yang bekerja pada balok jika diam di atas bidang miring yang membentuk sudut 300 terhadap gambar di atas. gaya-gaya pada balok dapat dilihat pada gambar tersebut. Balok dalam keadaan diam pada arah tegak lurus bidang berarti berlaku persamaan = 0N – w cos α = 0N – w cos 30o = 0N – 50 × ½ √3 = 0N = 25 √3 N3. Perhatikan gambar berikut balok dalam keadaan diam. Massa balok 1 adalah = 1 kg, massa balok 2 adalah 2 kg, percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2. Besar gaya normal yang bekerja pada balok 1 dan balok 2 adalah...PembahasanDiketahuim1 = 1 kgm2 = 2 kgg = 10 m/s2Ditanyakan besar gaya normal yang dialami benda 1 dan gambar diagram gaya yang bekerja pada balok di bawah balok 1Gaya vertikal yang bekerja pada balok atas adalah sebagai = 0N1 – w1 = 0N1 = w1N1 = m1gN1 = 110N1 = 10 NDengan demikian, gaya normal yang dialami balok 1 sebesar 10 balok 2Gaya vertikal yang bekerja pada balok bawah adalah sebagai = 0N2 – w1 – w2 = 0N2 = w1 + w2N2 = m1g + m2gN2 = m1 + m2gN2 = 1 + 210N2 = 310N2 = 30 NDengan demikian, gaya normal yang dialami oleh balok 2 sebesar 30 Suatu balok yang memiliki massa 2 kg dalam keadaan diam. Apabila pada balok diberi gaya tekan sebesar 10 N, berapakah besar gaya normal yang bekerja pada balok tersebut besar pecepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2.PenyelesaianDiketahuim = 2 kgF = 10 Ng = 10 m/s2Ditanyakan gaya normal yang bekerja pada dapat menjawab soal di atas dengan mudah, maka kamu harus menggambarkan garis-garis gaya yang bekerja pada balok tersebut. Perhatikanlah diagram gaya di bawah gaya dalam arah vertikal yang bekerja pada balok tersebut adalah sebagai = 0 karena tidak terjadi gerak vertikalN – w – F = 0N = w + FN = mg + FN = 2 × 10 + 10N = 20 + 10N = 30 NJadi, gaya normal yang bekerja pada balok tersebut adalah sebesar 30 Pada sebuah balok yang diam diberi gaya tarik sebesar 10 Newton dan gaya tekan sebesar 20 Newton. Apabila massa balok tersebut adalah 1 kg dan percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, maka hitunglah gaya normal yang bekerja pada balok tersebut!PenyelesaianDiketahuim = 1 kgF1 = 10 NF2 = 20 Ng = 10 m/s2Ditanyakan gaya normal NJawabUntuk lebih dapat memahami cara menyelesaikan soal tersebut, maka perhatikan diagram gaya yang bekerja pada balok berikut iniBerdasarkan diagram gaya di atas, maka resultan gaya yang bekerja pada balok tersebut adalah sebagai = 0 karena tidak terjadi gerak vertikalN + F1 – w – F2 = 0N = w + F2 – F1N = mg + F2 – F1N = [1 ×10 + 20] – 10N = 10 + 20 – 10N = 30 – 10N = 20 NDengan demikian, gaya normal yang bekerja pada balok tersebut sebesar 20 Balok bermassa 2 kg berada dalam keadaan diam di atas sebuah bidang dengan sudut kemiringan sebesar 30o. Apabila besar percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, hitunglah gaya normal yang dialami balok tersebut!PembahasanDiketahuim = 2 kgθ = 30og = 10 m/s2Ditanyakan gaya normal NJawabGaris-garis gaya yang bekerja pada balok tersebut ditunjukan seperti pada diagram di bawah yang telah diketahui dalam soal, balok berada dalam keadaan diam itu artinya tidak terjadi gerakan baik dalam arah sumbu-Y maupun sumbu-X. Karena kita akan menghitung besarnya gaya normal yang dialami balok, maka kita hanya fokus pada gaya-gaya yang bekerja pada sumbu-Y = 0N – wy = 0N = wyN = w cos θN = mg cos θN = 210cos 30oN = 20 × ½√3N = 10√3 NDengan demikian, besarnya gya normal yang dialami oleh balok tersebut yang berada diam di atas bidang miring adalah sebesar 10√3 Newton. Dalam fisika, usaha W dirumuskan dengan gaya F dikali perpindahan s, atau W = F . s. Halo adik-adik, materi kita kali ini akan membahas tentang satu rumus penting dalam fisika, yaitu rumus usaha. Kalian ingat tidak, usaha termasuk ke dalam besaran apa? Yah benar, usaha adalah salah satu anggota dari besaran turunan. Selain itu, kakak juga akan memperlihatkan bagaimana cara menggunakan rumus tersebut untuk menyelesaikan soal. Tenang aja, caranya tidak sulit amat kok, kakak jamin setelah membaca materi ini kalian pasti bisa. Terkait dengan istilah "usaha" sendiri, kakak yakin kalian sering mendengarnya dalam kehidupan sehari-hari. Nah, ternyata di dalam ilmu fisika, istilah tersebut dibahas juga lho, bahkan menjadi salah satu besaran yang memiliki nilai dan satuan. Baiklah, kakak mulai saja materinya... Pengertian Usaha Apa sih usaha itu? Jadi, usaha adalah hasil kali gaya yang bekerja pada suatu benda terhadap perpindahan yang disebabkannya. Dari definisi di atas, maka syarat agar dikatakan terjadi usaha adalah benda yang diberikan gaya harus berpindah tempat. Jika benda diam maka tidak dikatakan melakukan usaha. Contoh melakukan usaha adalah mendorong meja dan meja bergerak, melempar tas, mengangkat benda. Sedangkan, contoh tidak melakukan usaha adalah mendorong tembok, membawa barang tetapi barang diam di tempat. Usaha Positif dan Negatif Usaha bisa bernilai positif, bisa juga bernilai negatif. Usaha bernilai positif jika gaya yang diberikan pada benda searah dengan perpindahan benda. Usaha bernilai negatif saat gaya diberikan pada benda berlawanan dengan perpindahan benda. Contoh, perhatikan gambar di atas terlihat beberapa gaya yang bekerja pada benda, yaitu gaya F, gaya gesek fs, gaya normal N, dan gaya berat w. Usaha oleh gaya F bernilai positif, karena gaya dan perpindahan benda/arah gerak benda searah. Usaha oleh gaya gesek fs bernilai negatif, karena gaya gesek dan perpindahan benda/arah gerak benda berlawanan arah Usaha oleh gaya berat bernilai nol, karena gaya dan perpindahan benda/arah gerak benda tegak lurus. Rumus Usaha Bagaimana rumus usaha? Usaha adalah hasil perkalian dot sehingga usaha adalah besaran skalar. Rumus usaha jika gaya searah dengan gerak benda adalah W = F . s Keterangan W = Usaha Joule F = Gaya yang searah dengan gerak benda N s = Perpindahan m Beberapa kemungkinan gaya penyebab terjadinya usaha adalah 1. Rumus Usaha dengan Gaya yang membentuk sudut Gaya yang digunakan dalam usaha adalah gaya yang searah dengan gerak benda. Pada gambar di atas, gaya yang dimaksud adalah F cos θ, sehingga rumus usaha menjadi W = F cos θ . s 2. Rumus Usaha dengan Gaya Lebih dari 2 Jika ada dua gaya penyebab benda bergerak dan terjadi usaha, maka gaya yang digunakan adalah resultan gaya F. Sehingga, rumus usaha menjadi W = F . s Resultan gaya F adalah gabungan dari beberapa gaya. Gabungan itu bisa berbentuk penjumlahan gaya dan bisa juga berbentuk selisih dari beberapa gaya, tergantung arah masing-masing gaya. Contohnya, gambar di bawah ini Pada gambar di atas, terdapat dua buah gaya yang bekerja pada benda dengan arah searah gerak benda. Sehingga, resultan gayanya adalah F = F1 + F2. W = F . s = F1 + F2 . s Namun, jika bentuknya seperti gambar di bawah ini Pada gambar di atas, gaya F2 tidak searah dengan benda, sehingga resultan gayanya adalah F = F1 - F2. W = F . s = F1 - F2 . s 3. Rumus Usaha pada Bidang Kasar Usaha pada benda yang bersentuhan dengan bidang permukaan kasar, maka terdapat gaya tambahan yang ikut diperhitungkan, yaitu gaya gesek kinetis fk. Gaya gesek kinetis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak. Perhatikan gambar berikut ini Maka, resultan gaya juga ikut memperhitungkan gaya gesek. Sehingga, rumus usaha menjadi W = F . s = F - fk . s = F - . s Jika gaya yang membuat benda berpindah membentuk sudut, sehingga persamaan usaha menjadi W = F . s = F cos θ - fk . s = F cos θ - . s Keterangan W = Usaha J μk = Koefisien gesek kinetis F = Gaya N s = Perpindahan m fk = Gaya gesek kinetis N θ = Sudut gaya dengan bidang horisontal N = Gaya normal N Contoh Soal Nah, sekarang kita akan coba menggunakan rumus-rumus di atas ke dalam soal. Di bawah ini telah kakak siapkan beberapa soal Contoh Soal 1 Perhatikan gambar di bawah ini Sebuah balok dengan massa M berada pada bidang datar, balok tersebut ditarik oleh gaya sebesar 60 N ke kanan. Jika balok berpindah sejauh 100 cm, maka hitunglah usaha yang dilakukan gaya tersebut! Jawaban Diketahui F = 60 N s = 100 cm = 1 m Ditanyakan W....? Penyelesaian W = F . s = 60 . 1 = 60 J. Contoh Soal 2 Perhatikan gambar di bawah ini! Sebuah benda dengan massa 4 kg berada pada bidang datar. Benda tersebut ditarik oleh gaya 50 N yang membentuk sudut 600 terhadap bidang horizontal. Jika benda berpindah sejauh 4 m, maka hitunglah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut! Jawaban Diketahui m = 4 kg F = 50 N s = 4 m θ = 600 Ditanyakan W....? Penyelesaian W = F cos θ . s = 50 cos 600 . 4 = 50 1/2 . 4 = 100 J. Contoh Soal 3 Perhatikan gambar di bawah ini! Sebuah balok terletak di atas bidang miring. Tiga gaya masing-masing bekerja pada balok, jika F1 adalah gaya yang searah dengan bidang horizontal dengan besar 42 N, F2 adalah gaya normal sebesar 20 N, dan F3 adalah gaya yang paralel dengan bidang miring sebesar 34 N. Tentukanlah masing-masing usaha yang dikerjakan oleh ketiga gaya tersebut jika benda berpindah sejauh 0,8 m. Jawaban Usaha yang dikerjakan komponen gaya F1 adalah W1 = F1 Cos θ . s = 42 Cos 300. 0,8 = 42 . 0,866 . 0,8 = 29,0 J. Karena tidak ada perpindahan pada komponen gaya F2, maka usaha pada komponen ini tidak ada, W2 = 0 Usaha yang dikerjakan komponen gaya F3 adalah W3 = F3 . s = 34 . 0,8 = 27,2 J. Contoh Soal 4 Perhatikan gambar di bawah ini! Jika besar gaya luar F = 5 N, gaya normal sebesar 7 N, massa balok 1 kg, dan koefisien gesekan kinetis antara balok dan alasnya 0,2. Tentukanlah usaha pada balok jika berpindah sejauh 5 meter. Jawaban Diketahui m = 1 kg F = 5 N s = 5 m N = 7 N θ = 370 Ditanyakan W....? Penyelesaian W = F . s = F cos θ - fk . s = F cos θ - . s = 5 cos 370 - 0,2 . 7 . 5 = 5 . 0,8 - 1,4 . 5 = 13 J. Gimana adik-adik, udah paham kan rumus usaha di atas? Jika kalian rajin latihan, maka kalian pasti akan cepat menguasainya. Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat. Referensi Ainiyah, Kurrotul. 2018. Bedah Fisika Dasar. Yogyakarta Deepublish. Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika untuk Kelas XI SMA/MA Program IPA. Bandung Grafindo. Senin, November 2nd 2020. Materi Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar. Bedasarkan gambar di atas, diketahui percepatan benda nol benda bergerak lurus beraturan benda dalam keadaan diam benda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya Pernyataan yang benar adalah …. UAN 2008 A. 1 dan 2 saja B. 1 dan 3 saja C. 1, 2, 3, dan 4 D. 1 dan 4 saja E. 1, 2, dan 3 saja Penyelesaian; Resultan gaya totalnya; Ʃ F = F1 + F2 – F3 = 12 + 24 – 36 = 0 ternyata Ʃ F = 0 , maka berlaku hukum kelembaman yaitu benda bertahan pada keadaan awalnya diam atau GLB. Karena kondisi awal benda adalah diam, maka benda tetap diam atau percepatannya nol. Pada sebuah benda bermassa konstan bekerja resultan gaya 10 N sehingga mengalami percepatan gerak 2 m/s2. Jika pada benda dikerjakan gaya dengan resultan 16 N, maka percepatan geraknya sebesar…A. 1,4 m/s2B . 2,0 m/s2C .4,0m/s2D. 3,2m/s2 E. 4, 8m/s2 Penyelesaian; F1 = 10 N a1 = 2 m/s2 F2 = 16 N Karena massa tetap, dengan perbandingan didapatkan; Ʃ F = m =Ʃ F/ a maka Ʃ F1/a1 = Ʃ F2/a2 F1 = 10 N , F2 = 16 a1 = 2 m/s2 10/2 = 16/a2 a2 = 3,2 m/s2 Agar gaya normal yang bekerja pada balok sebesar 20 N, maka besar dan arah gaya luar yang bekerja pada balok adalah …UAN 2012 KODE A57 N ke bawah B. 30 N ke atas C. 30 N ke bawah N ke atas N ke bawah Penyelesaian; N = 20 N Analisis gaya yang bekerja, berdasar hukum pertama Newton; Ʃ F = 0 N – W + F = 0 20 – 50 + F = 0 F = 30 ke atas Perhatikan gambar di bawah. Jika koefisien gesek kinetik antara balok A dan meja 0,1, dan percepatan gravitasi 10 m/s2 maka gaya yang harus diberikan pada A agar sistem bergerak ke kiri dengan percepatan 2 m/s2 adalah …. UAN 2009 A. 70 N C. 150 N E. 330 N B. 90 N D. 250 N Penyelesaian; μ k = 0,1 a = 2 m/s2 mA = 30 kg g = 10 m/s2 mB = 20 kg Gaya F bisa ditentukan; Dua buah benda A dan B masing-masing bermassa 6 kg dan 2 kg diikat dengan tali melalui sebuah katrol seperti gambar. Jika gesekan tali dan katrol diabaikan dan g = ms-2, maka besar tegangan talinya adalah .… UAN 2010 A. 15N B. 30N C . 55 D . 25N E. 45N Pembahasan; mA = 6 kg g = 10 m/s2 mB = 2 kg Kita cari dulu percepatan gerak; Tegangan tali T bisa ditentukan, dengan meninjau salah satu balok, misal balok A; Balok-balok A, B dan C terletak dibidang mendatar yang licin. Jika massa A = 5 kg, massa B = 3 kg, massa C = 2 kg, dan balok ditarik gaya F = 10 N, maka perbandingan besarnya tegangan tali antara A dan B dengan besarnya tegangan tali antara B dan C adalah…. UMPTN 1999 5 3 C. 1 1 E. 3 5 8 5 D. 5 8 Penyelesaian; Lantai licin artinya gesekan diabaikan. Percepatan sistem tetap dan melalui perbandingan jumlah massa yang ditarik masing-masing gaya, di dapatkan; Seorang dengan massa 60 kg berada di dalam lift yang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m/s2. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, gaya desakan kaki orang pada lantai lift adalah …. UN 2014 A. 420 N B. 600 N C. 780 N D. 570 N E. 630 N Penyelesaian; m = 60 kg a = 3 m/s2 g = 10 m/s2 Lift ke bawah, maka; Sebuah benda bermassa 5 kg yang mula-mula diam ditarik ke atas bidang miring yang kasar mk = 0,4 dengan gaya F = 66 N. Percepatan yang dialami benda adalah …. sin 37o = 0,6 dan cos 37o = 0,8 UN 2013 A. m/s2 B. 6 m/s2 C. 10 m/s2 D. 5 m/s2 E. 8 m/s2 Penyelesaian; Analisis gaya-gaya yang bekerja; w = = 5. 10 = 50 N N = 37 = =40 N f = mk. N = 0,4 . 40 = 16 N Sehingga; 66-16 -30 = 5. a 20 = 5 a a =20/5 = 4 m/s2 By Ahlif ID February 22, 2019 Post a Comment Agar gaya normal yang bekerja pada balok sebesar 20 N, maka besar dan arah gaya luar yang bekerja pada balok adalah.... A. 50 N ke bawah B. 30 N ke atas C. 30 N ke bawah D. 20 N ke atas E. 20 N ke bawah JAWAB Diketahui w = 50 N N = 20 N Ditanya F Pembahasan F = 0 N-w+F = 0 20-50+F = 0 -30+F = 0 F = 30 N Nilai positif menandakan arah F ke atas. Jawaban B

agar gaya normal yang bekerja pada balok sebesar 20 n