SERI SOAL DAN PEMBAHASAN
OSN FISIKA SMA
Soal :
Sebuah mobil dengan massa
m = 2 000 kg dikendarai
dengan
kecepatan konstan v = 36 km/jam.
Anggap percepatan gravitasi
bumi di
tempat itu g = 10 m/s2.
Jika diketahui koefisien gesekan
antara
mobil dengan jalan adalah 0,07.
Tentukan daya minimum yang diperlukan
mobil jika
bergerak pada :
a) Jalan mendatar
b) Jalan menanjak
(kemiringan tan Ɵ = 0,05 )
c) Jalan menurun
(kemiringan tan β = 0,05 )
(Petunjuk : gunakan pendekatan
sudut kecil)
Pembahasan :
Kita pastikan terlebih dahulu, mobil
bergerak dengan kecepatan
tetap. Berarti mobil bergerak dengan
gerak lurus beraturan (GLB).
Untuk
memudahkan analisa, mari kita
melukiskan terlebih dahulu
gambaran soal. Agar
mudah kita
menentukan gaya yang bekerja.
Bagian a)
Pada
jalan mendatar (kemiringan 00)
Menentukan
gaya normal mobil,
Mobil
berjalan dengan GLB,
Maka
daya minimum, Pmin :
Bagian b)
Jalan
menanjak,
Tinjau sumbu y,
Maka nilai gaya normal yang
dialami mobil,
Gaya gesek antara ban mobil
dengan jalan,
Mobil melakukan GLB,
Maka
daya minimumnya,
Bagian c)
Jalan menurun,
Untuk bagian ini kita terbantukan
dengan penyelesaian bagian a)
dan
bagian b). Sekarang kita dapat
melanjutkan dengan ringkas.
Maka
daya minimum yang dibutuhkan,
Demikianlah pembahasan soal olimpiade
fisika kali dan semoga bermanfaat,
terima kasih.