Mungkin Anda pernah mendengar atau menggunakan
lift. Lift merupakan angkutan transportasi vertikal yang digunakan untuk
menaiki sebuah gedung yang tinggi tanpa harus menggunakan tangga. Pada saat
lift bergerak naik, berat badan kita seolah-olah naik. Sedangkan pada saat lift
bergerak turun, seolah-olah berat badan kita akan turun. Kenapa bisa terjadi
seperti itu? Silahkan simak penjelasannya di bawah ini.
Jika kita berada di dalam sebuah lift akan ada
beberapa kemungkinan peristiwa yang terjadi, antara lain:
Lift
dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan
Perhatikan gambar (a) dan (b) di bawah ini.
Gambar (a) merupakan lift bergerak ke atas
dengan kecepatan tetap dan Gambar (b) merupakan lift bergerak ke bawah dengan
kecepatan tetap. Pada saat lift dalam keadaan diam atau bergerak dengan
kecepatan konstan baik itu ke atas maupun ke bawah maka komponen gaya pada
sumbu y adalah:
ΣFy = N – w
Dalam hal ini, lift dalam keadaan diam atau bergerak
dengan kecepatan tetap (GLB) pada komponen sumbu y, berarti ay = 0,
sehingga:
ΣFy = 0
N – w = 0
N = w = m.g
dengan:
N = gaya normal (N)
w = berat orang (N)
m = massa orang (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Lift Dipercepat
atau Diperlambat ke Atas
Perhatikan gambar (c) dan (d) di bawah ini.
Gambar (c) merupakan lift bergerak ke atas
dengan percepatan (a), sedangkan Gambar (d) merupakan lift bergerak ke atas
dengan perlambatan (-a), maka komponen gaya pada sumbu y adalah:
ΣFy = N – w
Jika lift bergerak ke atas mengalami percepatan a seperti gambar (c), maka:
ΣFy = m.a
N – w = m.a
N = w + (m.a)
N = m.g + m.a
N = m.(a + g)
Sedangkan jika lift bergerak ke atas mengalami perlambatan
-a seperti gambar (d), maka:
ΣFy = m.(-a)
N – w = – m.a
N = w – ( m.a)
N = m.g – m.a
N = m.(g – a)
Lift Dipercepat
atau Diperlambat ke Bawah
Perhatikan gambar (e) dan (f) di bawah ini.
Gambar (e) merupakan lift bergerak ke bawah
dengan percepatan (a), sedangkan Gambar (f) merupakan lift bergerak ke bawah
dengan perlambatan (-a), maka komponen gaya pada sumbu y adalah:
ΣFy = w –N
Jika lift bergerak ke bawah mengalami percepatan
a seperti gambar (e), maka:
ΣFy = m.a
w – N = m.a
N = w – m.a
N = m.g – m.a
N = m.(g – a)
Sedangkan jika lift bergerak ke bawah yang
mengalami perlambatan -a seperti gambar
(f), maka:
ΣFy = m.(-a)
w – N = – m.a
N = w + ( m.a)
N = m.g + m.a
N = m.(g + a)
Contoh Soal
Seseorang yang massanya 60 kg menaiki lift yang
sedang bergerak ke atas, ternyata gaya tekan normal bidang terhadap orang itu
sebesar 720 N. Jika g = 10 m/s2, tentukan percepatan yang dialami
lift.
Penyelesaian:
N – w = m.a
720 N – 60 kg . 10 m/s2 = 60 kg . a
720 N – 600 N = 60 kg . a
a = 120 N/60 kg
a = 2 m/s2
Jadi, percepatan yang dialami oleh lift adalah 2
m/s2.
Kenapa komponen gaya pada sumbu y adalah:
BalasHapusΣFy = N – w?