Page 98 - E-Modul FLIP BOOK

Contoh 5.2

Sebuah koper yang bermassa 10 kg berada di atas bidang datar dengan koefisien gesekan kinetik
o
0,2. Koper tersebut ditarik dengan gaya 60 N yang membentuk sudut  = 60 terhadap arah
horisontal (Gambar 5.7). Jika koper berpindah sejauh 20 m dalam arah horizontal berapakah usaha

yang dilakukan gaya tersebut dan berapa usaha yang dilakukan gaya gesekan?

F si
n F

N
F cos

f k
W
Gambar 5.7 Gambar untuk Contoh 5.2
Jawab :

Usaha yang dilakukan oleh gaya penarik

W  Fscos  60 20 cos 60  60 20 , 0 866  . 1 039 J


Untuk menentukan usaha yang dilakukan gaya gesekan, terlebih dahulu kita menentukan besar

gaya gesekan. Untuk membantu menentukan gaya gesekan, perhatikan gambar. Tampak dari
gambar bahwa N  sin   W atau
F
N  W  F sin   mg  F sin 


10 10  60 sin 30  70 N

Besar gaya gesekan kinetic adalah


f   k N 0  70  14 N
2 ,
k
Gaya gesekan selalu berlawanan dengan arah perpindahan, sehingga sudut antara keduanya
adalah ' 180 . Usaha yang dilakukan gaya gesekan kinetik


W  k s f cos ' 14 20 cos 180  14 20 ( ) 1   280 J

k
Jika lintasan benda tidak lurus, atau arah gaya terhadap arah perpindahan berubah-ubah, maka

usaha dapat dihitung dengan memotong-motong lintasan atas lintasan-lintasan pendek. Pada tiap
lintsan pendek, arah gaya dan perpindahan konstan. Seperti ditunjukkan pada Gambar 5.8.

91