Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Tangga

Alumnice.co – Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Tangga

Pada referensi soal dan pembahasan kali ini akan dibahas mengenai kesetimbangan benda tegar untuk soal orang menaiki tangga. Pada umumnya akan ditanya berapa koefisien gesek antara lantai dan tangga atau berapa jarak maksimal seseorang tersebut sampai tangga sempurna akan terguling. Di bawah ini kita akan bahas ke dua tipe soal tersebut.

1. Menentukan Jarak terjauh, Tangga Tepat Terguling

Soal :
Sebuah tangga dengan panjang 5 m dan mempunyai berat  100 N. Tangga bersandar pada dinding tembok vertikal dan membentuk sudut 53
terhadap lantai. Jika dinding dianggap licin dan koefisien gesek antara lantai dan tangga yaitu 0,5. Berapa jarak terjauh seorang denga berat 500 N dapat memanjat tangga sempurna sebelum tergelincir.

Langkah :
Untuk menyelesaiakan soal ini ada beberapa langkah yang harus dilakukan. Adapun langkah dalam menuntaskan soal keseimbangan benda tegar adalah.

  1. Gambarkan gaya yang bekerja sistem
  2. tentukan yang diketahui
  3. hitung ΣFy= 0
  4. hitung ΣFx= 0
  5. hitung  Στ = 0

    * untuk gaya vertikal pakai cos , gaya horizontal pakai sin – nanti akan dilihat penggunaanya.

Pembahasan : Pertama kita akan gambarkan gaya yang bekerja pada sistem. Dari soal dapat kita gambarkan sebagai berikut.

Diketahui : Berat orang Wo = 500 N ; Berat tangga Wt = 100 N ; koefisien gesek μ = 0,5 ; sudut  θ = 53o. Setelah itu mari kita lakukan perhitungan Στ = 0.

ΣFy= 0
(
arah gaya vertikal : Wo, Wt dan NC ,
gaya ke atas +, gaya ke bawah –
)
Wt+Wo-NC = 0
NC = 600 N

ΣFx= 0
(arah gaya horizontal, ke kanan + , ke kiri – )

NA – fg = 0
NA –  NC  μ = 0
NA= 600. 0,5 = 300 N.

Στ = 0(ambil sentra torsi di kawasan yang mempunyai gaya terbanyak. Pada soal ini ada dititik C). Pada bab ini dipakai dimana untuk gaya vertikal kita gunakan cos dan untuk gaya horizontal gunakan sin dalam mencari τ = F. l (*sudut). Sementara untuk arah momen gaya/torsi kita gunakan ketetapan searah jarum jam (-) dan berlawanan arah jarum jam (+).
Στ = 0
NA.l.sin θ – Wt.1/2 l.cos θ – Wo.x.sin θ = 0 ….(** sentra berat batang ada di 1/2 l)

NA.5.sin 53o – 100.1/2 5.cos 53o – 500.x.sin 53o = 0
NA.5.0,8 – 50. 5.0,6 – 500.x.0,8 = 0
4NA– 150- 400x = 0
4.300 – 150 – 400x =0
400x = 1200-150
x = 2,6 m. (
Terima Kasih Gregorius Anggo Ralatnya
)

Baca :   Seorang Sejarawan Dalam Menulis Sejarah Memerlukan Intuisi Atau Ilham Artinya



Kaprikornus orang tersebut dapat naik sejauh 2,6 m sempurna sebelum tangga tersebut tergelincir.

2. Menentukan Koefisien Gesek

Soal :
 Sebuah batang AB dengan panjang  5 m bersandar pada dinding yang licin di titik B. Sudut yang dibuat batang AB dengan alasnya yaitu 53o . Jika berat batang
w.
 Jika pada ketika batang tersebut sempurna akan tergelincir, tentukan koefisien gesek statis antara batang AB dan lantai!

Langkah :
 Penyelesaian soal ini sama dengan soal sebelumnya. Langkah yang dikerjakan persis sama yaitu :

  1. Gambarkan gaya yang bekerja sistem
  2. tentukan yang diketahui
  3. hitung  Στ = 0
    * untuk gaya vertikal pakai cos , gaya horizontal pakai sin – nanti akan dilihat penggunaanya.
  4. hitung ΣFy= 0
  5. hitung ΣFx= 0

Pembahasan :
Gambarkan gaya yang bekerja pada sistem terlebih dahulu. Gambarnya dapat dilihat menyerupai di bawah ini.

Στ = 0
(pusat torsi di A)

NB. l sin 53o – Wt .1/2 l cos 53o= 0

NB. 5. 0,8 –
w
. 1/2 .5 . 0,6= 0

4NB= 1,5w

NB= 0,375w

ΣFy= 0

Wt – NA=0

w
– NA=0

NA=
w

ΣFx= 0

fg – NB=0

NA.μ- NB =0

wμ0,375w =0


w
μ=0,375
w

μ=0,375  Jadi koeifisien gesek antara lantai dan batang yaitu 0,375. Jika ditemukan tangga dengan orang, maka tinggal ditambahkan Wo pada Στ dan ΣFy. Semoga dapat dipahami, bila ada pertanyaan silahkan berkomentar.
Pelajari juga
:
Contoh Soal dan Pembahasan Keseimbangan Benda Tegar : Meniti Batang.

Sumber http://www.marthamatika.com

Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Tangga

Sumber: https://duniainformasisemasa334.blogspot.com/2018/11/contoh-soal-dan-pembahasan-keseimbangan_22.html

Check Also

Apa Yang Dimaksud Dengan Gas Inert

Alumnice.co – Apa Yang Dimaksud Dengan Gas Inert Dalam bidang pelayaran, ada banyak jenis kapal …