BERLATIH SOAL OSN NOMOR : 22

Sebatang tongkat homogen panjangnya L dan massanya M, salah satu ujungnya bersandar pada dinding licin dan membentuk sudut θ terhadap dinding, sedangkan ujung yang lain terletak pada lantai kasar.

a.    Tentukan nilai gaya kontak dinding terhadap 

    tongkat (nyatakan dalam M, g, dan L)

b.   Tentukan nilai gaya kontak dinding terhadap 

    tongkat jika sudut θ tidak diketahui, tetapi 

    diketahui koefisien gesek statisnya sebesar μ. 

    (nyatakan dalam μ, M, dan g).

 

Pembahasan :

 

Langkah pertama, buat gambaran soal

Langkah kedua, mari kita pahami kondisi tongkat

Dari soal dan diperkuat dengan gambar pada langkah pertama. Dapat disimpulkan tongkat diam atau setimbang, yang berarti diam dalam gerak translasinya. Tetapi setimbang dalam gerak rotasinya.

Langkah ketiga, kita jawab bagian a)

Yang ditanyakan adalah gaya kontak dinding terhadap tongkat N_A. Dan titik B sebagai titik tumpu.

 Langkah keempat, gambar ulang dengan design sedikit berbeda.

 

Sesuai keterangan soal, jika nilai sudut θ tidak diketahui, maka :

 

Tinjau sumbu – y :

 

Maka besar gaya gesek statis,

 

Untuk menentukan nilai N_A , dengan meninjau sumbu x.

 Kegiatan dalam Foto