Benda bermassa 2 kg didorong sehingga dapat bergerak menaiki bidang miring kasar dengan sudut kemiringan 37º.

Benda bermassa 2 kg didorong sehingga dapat bergerak menaiki bidang miring kasar dengan sudut kemiringan 37º. Benda mengalami perlambatan 1 m/s^2 dan bergerak sejauh 2 m dari dasar bidang miring. Jika koefisien gesek 0,1 dan percepatan gravitasi 10 m/s^2, gaya awal benda sebesar ….

Jawaban yang benar adalah 11,6 N.

Diketahui :
m = 2 kg
a = 1 m/s²
s = 2 m
θ = 37°
μ = 0,1

Ditanya : F = …?

Penyelesaian :
Hukum II Newton berbunyi “percepatan (a) benda sebanding dengan gaya (F) yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massanya (m)”. Secara matematis dituliskan sebagai berikut.
a = ΣF /m
ΣF = ma
Keterangan :
a = percepatan (m/s²)
ΣF = gaya yang bekerja pada benda (N)
m = massa (kg)

Hitung gaya normal benda.
N = mg cos 37º
N = 2(10)(0,8)
N = 16 N

Hitung gaya gesek benda.
f = μN
f = 0,1(16)
f = 1,6 N

Benda diperlambat sehingga arah a ke bawah. Dalam persamaan, mg sin 37º dan f positif sedangkan F negatif.
ΣF = ma
mg sin 37º + f – F = ma
2(10)(0,6) + 1,6 – F= 2(1)
12 + 1,6 -F = 2
13,6 -F = 2
F = 13,6 – 2
F = 11,6 N

Dengan demikian, gaya awal benda sebesar 11,6 N.