Benda bergerak pada bidang miring yang licin

Sebuah balok (4 kg)bergerak menuruni bidang miring licin yang kemiringannya θ = 300. Jika balok mula-mula bergerak dari keadaan diam sepanjang 40 m. Tentukan: (a) gaya normal yang dikerjakan pada balok, (b) percepatan yang dialami balok dan (c) waktu yang dibutuhkan balok!

Solusi:

Gaya-gaya yang bekerja pada balok digambarkan di bawah ini!

Resultan gaya yang bekerja pada sumbu x,

ΣFx = w sin θ

Resultan gaya yang bekerja pada sumbu y,

ΣFy = N + (-w cos θ)

(a) Karena balok tidak bergerak sepanjang sumbu y, maka ΣFy = 0,

N + (-w cos θ) = 0

N = w cos θ = (40 N) cos 300 = 20√3 N

(b) percepatan yang dialami balok sepanjang bidang miring diakibatkan oleh resultan gaya ΣFx = w sin θ, maka menurut hukum II Newton,

a = ΣFx /m = g sin θ = 10 m/s2 (1/2) = 5 m/s2

(c) balok menempuh jarak 40 m dari v0 = 0 dengan a = 5 m/s2, maka dari persamaan x = x0 + v0t + ½ at2, kita peroleh