Page 21 - Modul 2 Dinamika

2
tan =

Ini merupakan rumus untuk sudut kemiringan .
Contoh Soal Analisis mobil yang menikung pada jalan datar. Sebuah mobil 1000 kg
melewati tikungan pada jalan yang rata dengan radius 50 m dengan laju 50
km/jam (14 m/s). Apakah mobil akan bisa melewati tikungan itu, atau
apakah akan tergelincir, jika; (a) jalan tersebut kering dan koefisien gesekan
statis adalah μs = 0,25?

Jawaban Gambar 4.13. menunjukkan diagram bebas untuk mobil. Gaya normal F N

pada mobil sama dengan beratnya.
Gambar 1.13. Gaya pada mobil yang melewati tikungan pada jalan yang
datar. (a) Tampak depan, (b) Tampak atas.

Mengingat jalan itu rata dan tidak ada percepatan vertikal:
= mg = (1000 kg) (9,8 m/s ) = 9800 N.
2

Pada arah horizontal, satu-satunya gaya adalah gesekan, dan kita harus membandingkannya
dengan gaya yang diperlukan untuk menghasilkan percepatan sentripetal untuk melihat
apakah gaya itu cukup. Gaya horizontal total yang diperlukan untuk mempertahankan
gerak mobil pada waktu melewati tikungan adalah
2

∑ = = = (1000 kg) (14 / ) 2 = 3900 N.

(50 )

Tentunya kita berharap bahwa gaya gesekan maksimum total (jumlah gaya-gaya gesekan
yang bekerja pada setiap ban) paling tidak akan sebesar ini. Untuk (a) = 0,60, dan gaya

gesekan maksimum yang bisa didapat adalah:
( ) = = (0,60)(9800 N) = 5900N

Mengingat hanya dibutuhkan gaya sebesar 3900 N, dan kenyataannya sebesar itulah yang
aka diberikan oleh jalan sebagai gaya gesekan statis, mobil akan melewati tikungan dengan
baik. Namun, pada (b) gaya gesekan maksimum yang mungkin adalah:
( ) = = (0,25)(9800 N) = 2500N

Besar gaya gesekan ini akan menyebabkan mobil tergelincir karena jalan tidak bisa
memberikan gaya yang cukup (dibutuhkan 3900N) untuk mempertahankan gerak
kelengkungannya dengan radius 50 meter.

16
Modul 2 DINAMIKA PARTIKEL