Balok A bermassa 10 kg diletakkan pada lantai dengan koefisien gesek lantai 0,1. Kemudian, di atasnya diletakkan balok B bermassa 15 kg yang diikatkan pada dinding. Jika koefisien gesekan antara A dan B adalah 0,4 dan g = 10 m/s², besar gaya minimum agar benda tetap diam adalah ....
A. 10
N
B. 50
N
C. 85
N
D. 100
N
E. 110
N
Jawab
Balok A dan B memiliki
gaya-gaya gesek dengan lantai dan antara keduanya. Kita akan mencari gaya
minimum yang diperlukan agar balok A dan B tetap diam. Dalam keadaan diam,
percepatan total sistem adalah nol. Oleh karena itu, jumlah semua gaya pada
sumbu x harus sama dengan nol.
Kita pertama-tama mencari
gaya gesek antara balok A dan lantai:
f_lantai = (mA +
mB)gμ_lantai f_lantai = (10 kg + 15 kg)(10 m/s²)(0,1) = 25 N
Selanjutnya, kita mencari
gaya gesek antara balok A dan B:
f_BA = mB g μ_BA f_BA =
(15 kg)(10 m/s²)(0,4) = 60 N
Kita bisa menghitung gaya
total yang diperlukan agar balok A dan B tetap diam:
ΣFx = 0 FA - f_lantai -
f_BA = 0 FA = f_lantai + f_BA FA = 25 N + 60 N FA = 85 N
Sehingga, besar gaya
minimum yang diperlukan agar balok A dan B tetap diam adalah 85 N. Jawaban yang
tepat adalah C.