Page 99 - E-Modul Fisika Dasar Berbasis Masalah Menggunakan FLIP PDF Corporate Edition

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