Soal: Sebuah balok yang massanya M₁= 600 gram yang berada pada bidang miring licin

Sebuah balok yang massanya M₁ = 600 gram yang berada pada bidang miring licin, dihubungkan dengan seutas tali yang massanya dapat diabaikan melalui sebuah katrol licin ke sebuah beban gantung yang massanya M₂ = 1200 gram seperti pada gambar berikut ini.

Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², h/l = ¾, maka agar balok meluncur menuruni bidang miring dengan percepatan 2 m/s² dibutuhkan sebuah gaya F arah ke bawah sejajar bidang miring sebesar ....

1. 12 newton
2. 9,6 newton
3. 8,4 newton
4. 6,4 newton

Pembahasan:

• Diket :

M₁ = 600 gram = 0,6 kg

M₂ = 1200 gram = 1,2 kg

g = 10 m/s²

a = 2 m/s²

h/l = ¾

• Ditanya:

F = ...?

F adalah Gaya F arah ke bawah sejajar dengan bidang miring atau gaya luar F yang bekerja dan menyebabkan balok meluncur menuruni bidang miring dengan percepatan 2 m/s²= ...?

• Jawab:

Soal di atas dapat kita selesaikan dengan meninjau benda M₁ dan M₁ terlebih dahulu dengan penerapan hukum II Newton (ΣF = m.a).
Perhatikan gambar berikut:

• Persamaan pada Benda M₂:

T - W = m₂ . a

T - m₂ . g = m₂ . a

T - (1,2 . 10) = 1,2 . 2

T - 12 = 2,4

T = 2,4 + 12

T = 14,4 N

• Persamaan pada Benda M₁:

F - T + W. sin θ = m₁ . a

• sin θ = ^h/_s = ³/₅ → gunakan rumus phytagoras untuk mencari nilai s (sisi miring.
• Subtitusikan persamaan dari benda 2 ke dalam persamaan benda 1

F - 14,4 + W. ³/₅ = 0,6 . 2

F - 14,4 + m₁. g. ³/₅ = 1,2

F - 14,4 + 0,6 . 10. ³/₅ = 1,2

F - 14,4 + 3,6 = 1,2

F = 14,4 N + 1,2 - 3,6

F = 15,6 - 3,6

F = 12 N

Sehingga gaya luar F yang bekerja dan menyebabkan balok meluncur menuruni bidang miring dengan percepatan 2 m/s² adalah 12 N.

Jawaban: A. 12 newton

---

Untuk menguji pemahamanmu, kamu bisa juga kerjakan soal yang mirip berikut ini!

SOAL LATIHAN

Balok A dan beban gantung B dihubungkan dengan tali dan dipasang pada landasan licin seperti pada gambar.

Landasan terpasang tepat pada lantai mendatar. Perbandingan tinggi dan panjang alas adalah 3:4. Tali dianggap cukup kuat, tidak elastis, dan massanya diabaikan. Gesekan katrol juga diabaikan. JIka massa A adalah 0,5 kg, massa B adalah 1,1 kg, dan percepatan gravitasi dianggap 10 m/s², percepatan balok A dan tegangan tali berturut-turut adalah ....

1. 5,0 m/s² dan 3,4 N
2. 3,4 m/s² dan 5,0 N
3. 5,0 m/s² dan 5,5 N
4. 5,5 m/s² dan 5,0 N