Sebuah balok bermassa 2 kg yang terletak pada bidang datar licin ditarik dengan gaya F1 dan F2 seperti gambar berikut.
Besar percepatan dan arah yang berkerja pada benda adalah …. (sin 370 = 0,6 dan cos 370 = 0,8)
A. 1,25 m/s2 ke kiri
B. 1,25 m/s2 ke kanan
C. 0,8 m/s2 ke kiri
D. 0,8 m/s2 ke kanan
E. 0,5 m/s2 ke kiri
Pembahasan:
Ada dua gaya yang menarik benda bermassa 2 kg tersebut yaitu gaya F1 = 8 N dan gaya F2 = 8 N. Arah gaya F2 sejajar dengan sumbu x, sementara arah gaya F1 membentuk sudut 370 terhadap sumbu x. Sehingga, gaya F1 perlu diuraikan terhadap sumbu x dan sumbu y seperti berikut.
Percepatan benda yang disebabkan tarikan gaya F1 dan F2 dihitung dengahn Hukum II Newton yaitu ƩF = m×a. Gaya bergerak pada arah horizontal sehingga ƩF dihitung dari resultan gaya pada sumbu x.
Ada dua gaya pada sumbu x yang memengaruhi benda yaitu Fx = F1 · cos 37o. dan F2. Dua gaya tersebut (Fx dan F2) memiliki arah yang berlawanan sehingga tanda kedua gaya berlwanan. Misalkan F2 bertanda positif maka Fx bertanda negatif. Sehingga, persamaan untuk resultan gaya ƩF = F2 ‒ F1 · cos 37o.
Selanjutnya, percepatan gerak benda bermassa 2 kg (m = 2 kg) karena pengaruh tarikan gaya F1 dan F2 dapat dihitung dengan cara berikut.
Menghitung percepatan benda:
ƩF = m × a
F2 ‒ F1 · cos 37o = m × a
8 ‒ 8 · 0,8 = 2 × a
8 ‒ 6,4 = 2a
2a = 1,6
a = 1,6/2 = 0,8 m/s2
Arah gerak benda akan mengikuti gaya yang lebih besar. Diketahui bahwa esar gaya Fx = F1 · cos 37o = 8 · 0,8 = 6,4 N dan F2 = 8 N. Besar gaya F2 lebih besar dari Fx sehingga arah gerak benda akan mengikuti arah gaya F2 yaitu ke kiri.
Jadi, besar percepatan dan arah yang berkerja pada benda adalah 0,8 m/s2 ke kiri.
Jawaban: C