Ruang Diskusi


1. Gerak benda pada bidang miring
Gambar dibawah ini menunjukan sebuah benda yang bermassa m diletakkan pada bidang miring licin yang membentuk sudut terhadap bidang horizontal. Jika diambil sumbu X sejajar bidang miring dan sumbu Y tegak lurus dengan bidang miring, maka komponen-komponen gaya beratnya dapat diberikan sebagai berikut:

Komponen gaya berat pada sumbu X adalah Wx = mg sin
Komponen gaya berat pada sumbu Y adalah Wy = mg cos
Gaya-gaya yang bekerja pada sumbu Y adalah sebagai berikut.
ΣFy = N - Wy
atau
ΣFy= N – mg cos
Karena benda tidak bergerak pada sumbu Y, maka ΣFy= 0 atau N = mg cos
Gaya-gaya yang bekerja pada sumbu X adalah sebagai berikut.
ΣFx = mg sin
Karena benda bergerak pada sumbu X (gaya yang menyebabkan benda bergerak adalah gaya yang sejajar dengan bidang miring), maka percepatan yang dialami oleh benda adalah sebagai berikut:
ΣFx = m.a
mg sin = m.a
 atau
a = g sin


2. Gerak benda yang dihubungkan dengan katroL
 Misalnya dua buah benda ma dan mb dihubungkan dengan seutas tali melalui sebuah katrol licin (tali dianggap tidak bermassa). Jika ma > mb, maka ma akan bergerak ke bawah (positif) dan mb bergerak ke atas (negatif) dengan percepatan sama. Untuk menentukan besarnya percepatan dan tegangan tali pada benda, Anda dapat lakukan dengan meninjau gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda.


Tinjau benda ma :
ΣFa = ma . a
ma . g – T = ma . a    T = ma . g – ma . a
Tinjau benda mb :
ΣFb = mb . a
T – mb . g = mb . a    T = mb . g + mb . a






Karena Anda anggap tali tidak bermassa dan katrol licin, maka gesekan antara katrol dan tali juga diabaikan. Sehingga tegangan tali di manapun adalah sama. Oleh karena itu, dari persamaan-persamaan di atas Anda dapatkan persamaan sebagai berikut:

ma . g – ma . a = mb . g + mb . a
ma . g – mb . g = ma . a + mb . a
(ma – mb) g = (ma + mb) a
 

3. Gaya tekan kaki pada lantai lift
Suatu hal aneh terjadi saat bobot seseorang yang sedang menaiki lift ditimbang. Bobot orang tersebut ternyata berbeda ketika lift diam, bergerak turun, dan bergerak naik. Bagaimana hal tersebut dapat terjadi? Menurut hukum-hukum Newton, hal tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut.


Pada lift diam atau bergerak dengan kecepatan tetap, maka percepatannya nol. Oleh karena itu, berlaku keseimbangan gaya (hukum I Newton).

ΣFy = 0
N – mg = 0
Karena mg = w, maka N = w

Jadi, gaya tekan kaki pada saat lift diam atau bergerak dengan kecepatan tetap adalah sama dengan gaya berat orang tersebut.




 
Jika lift bergerak ke atas dengan percepatan, maka besarnya gaya tekan kaki pada lantai lift dapat ditentukan sebagai berikut.

ΣFy = m . a
N – mg = m . a
N = mg + m . a

Sebagai acuan pada gerak lift naik, gaya – gaya  yang searah dengan arah gerak lift diberi tanda positif dan yang berlawanan di beri tanda negatif.
 
Berdasarkan penalaran yang sama seperti saat lift bergerak ke atas, maka untuk lift yang bergerak ke bawah Anda dapatkan persamaan sebagai berikut.

ΣFy = m . a
mg – N = m . a
N = mg – m . a