Minggu, 09 September 2012

Penerapan Hukum Newton

Gaya Tekanan Kaki Pada Alas Lift

Tinjaulah seseorang yang berada di dalam sebuah lift yang diam seperti pada Gambar 1, percepatannya nol (a = 0) sehingga berlaku persamaan : 

Seseorang berada di dalam lift yang diam.




Sehingga besarnya gaya normal akan menjadi :
Persamaan 1
Gaya normal N disebut sebagai gaya tekan kaki orang pada alas kaki lift dan gaya berat w disebut gaya berat orang. Jadi saat lift diam. gaya tekan kaki orang sama dengan gaya beratnya. persamaan N = w juga berlaku jika lift bergerak dengan kecepatan tetap keatas ataupun lift bergerak dengan kecepatan tetap ke bawah, mengapa demikian ?

Seseorang berada di dalam lift yang bergerak ke atas
dengan percepatan a


Perhatikan Gambar 2, seorang berada di dalam sebuah lift yang sedang bergerak ke atas dengan kecepatan a. Sebagai acuan, gaya - gaya searah dengan bergerak lift adalah positif dan yang berlawanan dengan arah gerak lift adalah negatif. Menurut Hukum II Newton, 

Persamaan 2


Selanjutnya, perhatikan Gambar 3, seorang berada di dalam sebuah lift yang sedang bergerak ke bawah dengan kecepatan a. Dengan menggunakan peralatan yang sama seperti saat lift bergerak ke atas akan didapatkan berat beban (mg) adalah positif dan gaya normal (N) adalah negatif. Oleh karena gaya berat searah dengan arah gerak lift, sedangkan gaya normal berlawanan, berlaku persamaan :

Persamaan 3

Dari pembahasan tersebut, diperoleh gaya - gaya yang searah dengan gerak lift adalah positif, sedangkan gaya - gaya yang berlawanan arah dengan arah gerak lift adalah negatif. Seperti yang di tunjukkan pada saat lift bergerak ke atas, maka gaya normal (N) adalah positif, sedangkan gaya berat (mg) adalah negatif. sebaliknya, jika lift bergerak kebawah, gaya berat menjadi positif dan gaya normal menjadi negatif. Apabila lift bergerak dipercepat keatas, gaya normal bertambah. Sebaliknya, gaya normal akan berkurang pada saat lift bergerak dipercepat kebawah. Oleh karena gaya normal berfungsi sebagai gaya tekan kaki, maka pada saat lift bergerak dipercepat keatas, gaya tekan kaki orang pada alas lift akan bertambah. sebaliknya, gaya tekan kaki orang pada alas lift akan berkurang apabila lift sedang bergerak dipercepat kebawah, sedangkan, gaya berat orang yaitu, w nilainya selalu tetap. Apa yang akan terjadi jika lift bergerak diperlambat ke atas atau kebawah?

Seseorang di dalam lift bergerak ke bawah
dengan percepatan a.


Contoh :
Seseorang bermassa 50 kg berdiri didalam sebuah lift yang sedang bergerak ke atas dengan percepatan 5ms-2. Jika percepatan gravitasi bumi 10ms-2, berapakah gaya tekan kaki orang tersebut pada alas lift ?
Jawab :
Dengan munggunakan Persamaan 2 :

N=mg+ma
   =(50kg) (10ms-2) + (50kg) (5ms-2)=750 newton
jadi, gaya tekan kaki orang tersebut pada alas lift adalah 750 newton, sedangkan gaya beratnya tetap sebesar w = mg = 500 newton.





Tidak ada komentar:

Poskan Komentar