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.

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.

9 Contoh Soal Gaya Normal1. Balok diam di atas permukaan bidang datar. Massa balok m = 1 kg, percepatan gravitasi g = 10 m/s2. Besar dan arah gaya normal N adalah…PembahasanDiketahui Massa balok m = 1 kgPercepatan gravitasi g = 10 m/s2Gaya berat w = m g = 1 kg10 m/s2 = 10 kg m/s2 = 10 NewtonDitanya besar dan arah gaya normal NJawab Arah gaya normal N tampak seperti digambarkan di gaya normalHukum I Newton menyatakan bahwa jika benda diam maka resultan gaya yang bekerja pada benda = 0. Terdapat gaya berat w yang arahnya ke bawah. Karena balok diam maka harus ada sebuah gaya berarah ke atas yang mengimbangi gaya berat sehingga resultan gaya bernilai nol. Gaya berarah ke atas yang mengimbangi gaya berat adalah gaya normal N. Secara matematis 2. Kedua balok sedang diam. Massa balok 1 m1 = 1 kg, massa balok 2 m2 = 2 kg, percepatan gravitasi g =10 m/s2. Besar dan arah gaya normal yang bekerja pada balok 1 N1 dan balok 2 N2 adalah…PembahasanDiketahui Massa balok 1 m1 = 1 kgMassa balok 2 m2 = 2 kgPercepatan gravitasi g = 10 m/s2Berat balok 1 w1 = m1 g = 110 m/s2 = 10 kg m/s2 = 10 NewtonBerat balok 2 w2 = m2 g = 210 m/s2 = 20 kg m/s2 = 20 NewtonDitanya N1 dan N2Jawab a Gaya normal yang bekerja pada balok 1 N1N1 = w1 = 10 NewtonArah N1 seperti pada gambar di atas.b Gaya normal yang bekerja pada balok 2 N2N2 = w1 + w2 = 10 Newton + 20 Newton = 30 NewtonArah N2 seperti pada gambar di Balok sedang diam. Massa balok m = 2 kg, percepatan gravitasi g = 10 m/s2, gaya F = 10 Newton. Besar dan arah gaya normal N yang bekerja pada balok adalah…PembahasanDiketahui Massa balok m = 2 kgPercepatan gravitasi g = 10 m/s2Gaya berat w = m g = 2 kg10 m/s2 = 20 kg m/s2 = 20 NewtonGaya F = 10 NewtonDitanya besar dan arah gaya normal NJawab Arah gaya normal seperti pada gambar di gaya normal 4. Balok sedang diam. Massa balok m = 1 kg, percepatan gravitasi g = 10 m/s2, gaya F1 = 10 Newton, F2 = 20 Newton. Besar dan arah gaya normal N yang bekerja pada balok adalah…PembahasanDiketahui Massa balok m = 1 kgPercepatan gravitasi g = 10 m/s2Gaya berat w = m g = 1 kg10 m/s2 = 10 kg m/s2 = 10 NewtonF1 = 10 NewtonF2 = 20 NewtonDitanya besar dan arah gaya normal NJawab Arah gaya normal seperti pada gambar di Massa balok m = 2 kg, percepatan gravitasi g = 10 m/s2, sudut = 60o. Besar dan arah gaya normal N yang bekerja pada balok adalah…PembahasanKeterangan gambar w = gaya berat, wx = komponen gaya berat yang sejajar permukaan bidang miring, wy = komponen gaya berat tegak lurus bidang miring, N = gaya normal, fk = gaya gesek Ditanya besar dan arah gaya normal NJawab Benda diam alias tidak bergerak pada arah tegak lurus dengan permukaan bidang miring, karenanya menurut hukum I Newton, resultan gaya pada arah tegak lurus dengan permukaan bidang miring harus sama dengan dua gaya yang bekerja pada arah yang tegak lurus permukaan bidang miring, yakni gaya wy dan gaya normal. Resultan kedua gaya ini = 0. Secara matematis Jadi besar gaya normal adalah 10 Newton.[English Normal force – problems and solutions]6. Perhatikan gambar balok di bawah! Jika massa balok 2 kg dan percepatan gravitasi 10 maka gaya normal yang dialami balok adalah….A. 25 NB. 30 NC. 33 ND. 43 NE. 45 NPembahasanDiketahui w = m g = 2 kg10 m/s2 = 20 kg m/s2 = 20 NewtonF1 = 10 NF2 = 5 NDitanya Gaya normal N yang dialami oleh balok ?Jawab Resultan gaya pada arah vertikal adalah F1 + w – F2 = 10 N + 20 N – 5 N = 25 NJika gaya ke bawah = 25 N maka gaya normal = 25 N sehingga benda yang benar adalah 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 bawahB. 30 N ke atasC. 30 N ke bawahD. 20 N ke atasE. 20 N ke bawahPembahasanDiketahui Gaya berat w = 40 NGaya normal N = 20 NDitanya besar dan arah gaya luar agar gaya normal = 20 N ?Jawab Besar gaya normal = 20 N dan arah gaya normal ke atas. Benda diam karenanya arah gaya ke bawah yang mengimbangi gaya normal harus sama dengan 20 gaya berat = 40 N dan arahnya ke bawah sehingga diperlukan gaya luar sebesar 20 N yang arahnya ke yang benar adalah Perhatikan gambar balok berikut ini. Jika massa balok 3 kg dan percepatan gravitasi 10 maka gaya normal yang dialami balok adalah ….A. 27 NB. 30 NC. 33 ND. 43 NE. 45 NPembahasanDiketahui w = m g = 3 kg10 m/s2 = 30 Newton arah ke bawahF1 = 5 N arah ke bawahF2 = 8 N arah ke atasDitanya Gaya normal N ?Jawab Gaya normal dikerjakan oleh lantai pada balok dan arahnya tegak lurus permukaan lantai. Selain gaya normal, terdapat tiga gaya yang bekerja pada balok yakni F1, F2 dan w. Besar gaya normal sama dengan resultan ketiga gaya ini, agar resultan gaya pada arah vertikal sama dengan nol, benda diam dan hukum I Newton yang searah dijumlahkan dan yang berlawanan arah + F1 – F2 = 30 + 5 – 8 = 35 – 8 = 27 NResultan ketiga gaya ini adaalah 27 N. Besar gaya normal = 27 yang benar adalah 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 bawahB. 30 N ke atasC. 30 N ke bawahD. 20 N ke atasE. 20 N ke bawahPembahasanDiketahui w = 50 NN = 20 NDitanya besar gaya luar F yang bekerja pada balok ?Jawab Agar gaya normal N = 20 N maka harus ada gaya luar F = 30 N dan berlawanan arah dengan gaya berat w = 50 gaya luar F = 30 N, arah gaya luar ke yang benar adalah B.

Padabenda tersebut bekerja sebuah gaya mendatar sebesar 20 N sehingga benda berpindah sejauh 50 cm. Berapakah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut? Jawab Diketahui: W = 10 N, F = 20 N, dan s = 50 cm. W = Fs W = (20 N)(0,5 m) = 10 joule Sebuah gaya F = (3i + 4j) N melakukan usaha dengan titik tangkapnya berpindah

Sebuahbenda massa m berada pada bidang miring licin besar sudut teta besar gaya normal benda adalah. 2 hours ago. Komentar: 0. Dibaca: 146. Share. gue juga akan ngebahas jenis-jenis gaya dalam fisika, hukum Newton, hingga contoh soal dan pembahasan di artikel ini. Stay tuned, ya! ada berbagai macam gaya yang dikelompokkan berdasarkan

agar gaya normal yang bekerja pada balok sebesar 20 n