Tingkat: Sulit — 2 JP (60 menit). Topik ini membahas analisis komponen gaya pada bidang miring, perhitungan percepatan, dan studi kasus terapan.
Konsep Utama
Gaya berat pada benda bermassa m adalah \(W = mg\). Pada bidang miring, komponen-komponennya adalah:
- Komponen sejajar bidang (menyebabkan gerak): \(W_{\parallel}=mg\sin\theta\)
- Komponen tegak lurus bidang (gaya normal): \(W_{\perp}=mg\cos\theta\)
Percepatan
Tanpa gesekan: \(a=g\sin\theta\).
Dengan gesekan (koefisien gesek \(\mu\)): \(a=g(\sin\theta-\mu\cos\theta)\).
Data Percobaan (Contoh Tabel)
Misal balok 1 kg meluncur pada bidang miring tanpa gesekan.
| Sudut (°) | \(\sin\theta\) | Percepatan Teori (m/s²) | Percepatan Uji (m/s²) |
|---|
| 10° | 0.17 | 1.67 | 1.61 |
| 20° | 0.34 | 3.34 | 3.20 |
| 30° | 0.50 | 4.90 | 4.75 |
| 40° | 0.64 | 6.28 | 6.10 |
Analisis
Semakin besar sudut kemiringan, semakin besar komponen gaya sejajar dan percepatan. Perbedaan kecil antara teori dan uji dapat disebabkan gesekan internal, resistansi udara, atau ketidaktepatan alat ukur.
Latihan Bertingkat & Studi Kasus
Latihan disusun bertahap: mulai dari analisis gaya, perhitungan percepatan, sampai studi kasus rekayasa. Contoh studi kasus: peti massa 20 kg diturunkan pada bidang 25° dengan \(\mu=0.2\). Hitung percepatan.
Refleksi
Bandingkan teori dan data; hitung galat persen untuk menilai kecocokan eksperimen dengan teori.
Semua isi materi di atas akan selalu terlihat di kolom kanan — tidak ada konten yang dihilangkan.