Isi
- Langkah 1: Tentukan Gaya Gesekan
- Langkah 2: Tentukan Kekuatan Normal
- Langkah 3: Terapkan Teorema Pythagoras untuk Menentukan Besarnya Kekuatan Kontak Keseluruhan
Gaya, sebagai konsep fisika, dijelaskan oleh hukum kedua Newton, yang menyatakan bahwa akselerasi terjadi ketika suatu gaya bekerja pada suatu massa. Secara matematis, ini berarti F = ma, meskipun penting untuk dicatat bahwa akselerasi dan gaya adalah besaran vektor (yaitu, mereka memiliki besaran dan arah dalam ruang tiga dimensi) sedangkan massa adalah kuantitas skalar (yaitu, ia memiliki besarnya saja). Dalam satuan standar, gaya memiliki satuan Newton (N), massa dalam diukur dalam kilogram (kg), dan akselerasi diukur dalam meter per detik kuadrat (m / s2).
Beberapa kekuatan adalah kekuatan non-kontak, yang berarti bahwa mereka bertindak tanpa objek mengalaminya menjadi kontak langsung satu sama lain. Gaya-gaya ini termasuk gravitasi, gaya elektromagnetik, dan gaya nuklir. Kekuatan kontak, di sisi lain, membutuhkan benda untuk saling menyentuh, baik ini untuk sesaat saja (seperti bola yang menghantam dan memantul dari dinding) atau selama periode yang panjang (seperti orang yang menggulung ban ke atas bukit) .
Dalam kebanyakan kontra, gaya kontak yang diberikan pada objek yang bergerak adalah jumlah vektor gaya normal dan gesekan. Gaya gesekan bertindak persis berlawanan dengan arah gerak, sedangkan gaya normal bertindak tegak lurus terhadap arah ini jika objek bergerak horizontal sehubungan dengan gravitasi.
Langkah 1: Tentukan Gaya Gesekan
Gaya ini sama dengan koefisien gesekan μ antara objek dan permukaan dikalikan dengan berat benda, yang massanya dikalikan gravitasi. Demikianlah Ff = μmg. Temukan nilai μ dengan mencarinya di grafik online seperti yang ada di Engineers Edge. catatan: Kadang-kadang Anda perlu menggunakan koefisien gesekan kinetik dan di lain waktu Anda perlu mengetahui koefisien gesekan statis.
Asumsikan untuk masalah ini bahwa Ff = 5 Newton.
Langkah 2: Tentukan Kekuatan Normal
Kekuatan ini, FN, sederhananya adalah benda-benda bermassa kali percepatan karena gravitasi kali sinus dari sudut antara arah gerak dan vektor gravitasi vertikal g, yang memiliki nilai 9,8 m / s2. Untuk masalah ini, asumsikan bahwa objek bergerak secara horizontal, sehingga sudut antara arah gerakan dan gravitasi adalah 90 derajat, yang memiliki sinus 1. Dengan demikian FN = mg untuk keperluan saat ini. (Jika objek meluncur menuruni lereng yang berorientasi pada 30 derajat ke horizontal, gaya normalnya adalah mg × sin (90 - 30) = mg × sin 60 = mg × 0.866.)
Untuk masalah ini, asumsikan massa 10 kg. FN Oleh karena itu 10 kg × 9,8 m / s2 = 98 Newton.
Langkah 3: Terapkan Teorema Pythagoras untuk Menentukan Besarnya Kekuatan Kontak Keseluruhan
Jika Anda menggambarkan gaya normal FN bertindak ke bawah dan gaya gesekan Ff bertindak secara horizontal, jumlah vektor adalah sisi miring dari melengkapi segitiga siku-siku yang bergabung dengan vektor gaya ini. Besarnya demikian:
(FN2 + Ff2)(1/2) ,
yang untuk masalah ini adalah
(152 + 982) (1/2)
= (225 + 9,604)(1/2)
= 99,14 N.