Benda bermassa 20 kg ditarik dua gaya berlawan 200N dan 150N. Apakah benda bergerak jika koefisien gesek statis 0,4?

Masih membahas tentang gaya tarik dan gaya gesek. Dan sekarang kita akan menentukan apakah benda itu bergerak atau tidak..

Soal :

1. Benda bermassa 20 kg ditarik dua gaya berlawanan 200 N ke kanan dan 150N ke kiri. Apakah benda bergerak jika koefisien gesek statis dengan lantai 0,4?

Mari lihat gambarnya..

Menghitung gaya gesekan statis

Gaya gesek statis sama dengan gaya minimum untuk membuat benda akan mulai bergerak. Jadi inilah gaya pertama yang harus dilewati agar benda mulai bergerak.

fs = μs × N

fs = gaya gesek statis

μs = koefisien gesek statis

N = gaya normal

N = W

N = mg

gaya normal sama dengan berat benda, mengingat bidang geraknya mendatar dan tidak membentuk sudut.
m = 20 kg
g = 10 m/s²

N = 20 × 10

N = 200 N

Menghitung gaya gesek statis.

fs = μs × N

μs = 0,4
N = 200N

fs = 0,4 × 200

fs = 80N

Ketika gaya gesek statis (fs) = 80N, maka gaya minimum yang diperlukan untuk mulai menggerakkan benda adalah 80N.

Sekarang kita lihat resultan gaya yang bekerja

Perhatikan lagi gambar berikut..

Ada dua buah gaya yang bekerja..

200 N ke kanan
150 N ke kiri

Karena kedua gaya ini berlawanan, berarti resultan atau selisih gayanya bisa dicari..

Resultan gaya (F) = 200 - 150

F = 50 N.

Apakah benda bergerak?

Nah..
Mari perhatikan lagi datanya..

Gaya gesek statis (fs) = 80N
Resultan gaya (F) = 50 N

Penjelasannya seperti ini :

Untuk membuat benda bergerak, gaya yang diperlukan haruslah lebih dari 80N
Sedangkan resultan gaya yang terjadi pada benda diatas hanyalah 50N
Jadi benda tidak bergerak dan tetap diam.

Mengingat resultan gayanya masih kurang dari gaya gesek statis, maka benda masih diam dan belum bergerak.

Untuk membuat benda bergerak diperlukan gaya yang lebih besar dari 80N.

Bagaimana jika gaya yang bekerja 200 N dan 50N

Ok..
Sekarang gaya yang menarik benda diubah menjadi 200N dan 50N.

Kita hitung dulu resultannya..

Resultan (F) = 200N - 50N

F = 150N

Ternyata..
Resultan gaya jauh lebih besar dari gaya gesek statis.