Page 59 - E-Modul Fisling Berbasis STEM_Neat

Gambar 31. Balok bergerak dengan kecepatan awal v dan meluncur di sepanjang papan
yang ada di permukaan tanpa gesekan

Sumber: Physics For Scientists And Engineers Sixth Edition by Paul A. Tipler & Gene

Mosca

Papan tersebut mula-mula dalam keadaan diam. Tidak ada usaha eksternal yang bekerja

pada sistem tersebut, sehingga usaha yang bekerja pada sistem bernilai nol (0). Dapat kita

tuliskan seperti persamaan berikut.

∆ + ∆ = 0 (2.25)

Selanjutnya didefinisikan bahwa perubahan energi mekanik yang bekerja pada balok M
(sistem) adalah jumlah energi kinetik yang bekerja pada balok dan papan. Pernyataan berikut

dapat kita tuliskan dalam bersamaan seperti berikut ini.

1
1
1
2
2
2
∆ ℎ = ∆ + ∆ = ( − ) + ( − 0) (2.26)

2
2
2
Dimana m adalah massa balok, M adalah massa papan, v adalah kecepatan balok, dan V
adalah kecepatan papan. Kita dapat menghubungkan perubahan energi mekanik ini dengan
gaya gesekan kinetik. Jika adalah besarnya gaya gesekan pada balok atau papan, Hukum

kedua Newton yang diterapkan pada balok :
M
− = (2.27)

Dimana adalah percepatan balok. Mengalikan kedua sisi dengan perpindahan balok

∆ , sehingga didapatkan:
− ∆ = ∆ (2.28)

2
2
Memecahkan rumus percepatan konstan 2 ∆ = − ∆ dan M

mensubstitusikannya ke Persamaan 2.26, maka:
1
1
1
1
2
2
2
2
− ∆ = ∆ = ( − ) = − (2.29)

2 2 2 2

59