Gaya Normal (N) didefinisikan sebagai gaya reaksi bidang terhadap suatu benda dan arahnya tegak lurus bidang dimana benda berada. Gaya normal merupakan termasuk proyeksi gaya kontak. Gaya ini terjadi jika ada kontak dua benda yang arahnya tegak lurus dengan bidang kontak, sehingga besar gaya normal ini sangat tergantung pada keadaan benda yang saling kontak tersebut. Misalnya balok berada di atas meja atau lantai, penghapus ditekankan pada papan saat menghapus, benda yang diletakan pada bidang miring.
Untuk lebih memudahkan memahami gaya normal, silahkan perhatikan gaya normal pada gambar di bawah ini.
 |
| Gambar 1 |
Pada gambar (1) di atas merupakan sebuah benda yang diletakan di atas bidang mendatar. Gaya normal tegak lurus dengan bidang kontak maka gaya normalnya mengarah ke atas.
 |
| Gambar (2) |
Pada gambar (2) di atas, benda diletakan pada bidang
miring dengan kemiringan α. Karena benda gaya normal tegak lurus dengan bidang
kontak, maka gaya normal tidak mengarah lurus atas (miring dengan kemiringan
tertentu). Untuk menentukan gaya normal dapat menggunakan hukum I dan II Newton.
Nah, untuk memantapkan pemahaman kamu tentang gaya normal
silahkan simak contoh soal di bawah ini.
Contoh
Soal 1
Semangkok bakso ditempatkan di atas meja makan. Jika massa
semangkok bakso 250 gr. Tentukan gaya normal yang dirasakan mangkok!
Penyelesaian:
m = 250 gr = 0,25 kg
g = 10 m/s2
Mangkok berada di atas meja makan (diam) berarti berlaku
hukum I Newton maka:
Σ Fy = 0
N − w = 0
N = w
N = m.g
N = (0,25 kg)(10 m/s2)
N = 2,5 N
Jadi, gaya normal yang dirasakan mangkok sebesar 2,5 N
Contoh
Soal 2
Sebuah balok bermassa 15 kg diketahui di atas bidang
miring kasar. Sudut kemiringannya 37° terhadap
horisontal (sin 37° = 0,6). Jika balok diam maka
tentukan berat balok dan gaya normal yang bekerja pada balok!
Penyelesaian:
m = 15 kg
α = 37°
g = 10 m/s2
Gaya-gaya yang bekerja pada balok dapat di lihat pada gambar berikut ini.
Balok dalam keadaan diam pada arah tegak lurus bidang
berarti berlaku hukum I Newton, maka:
Σ F = 0
N − w cos α = 0
N = w cos α
N = m.g.cos α
N = (15 kg)(10 m/s2)(cos 37°)
N = 120 N
Contoh
Soal 3
Sebuah benda bermassa 8 kg diletakan pada bidang miring
dalam keadaan diam. Jika tinggi ujung bidang miring dengan tanah sebesar 6 m
dan jarak kaki bidang miring dengan tembok 8 m, tentukan gaya normal yang dikerjakan
bidang pada benda tersebut.
Penyelesaian:
Jika diilustrasikan ke dalam gambar, maka akan tempak
seperti gambar di bawah ini.
Berdasarkan teorema Pythagoras:
(BC)2 = (AC)2 + (AB)2
(BC)2 = (6 m)2 + (8 m)2
(BC)2 = 36 m2 + 64 m2
(BC)2 = 100 m2
(BC)2 = 10 m
Maka:
cos α = AB/BC
cos α = 8 m/10 m
cos α = 0,8
Berat benda dapat dicari dengan persamaan (misalkan g =
10 m/s2):
w = m.g
w = (8 kg)( 10 m/s2)
w = 80 N
Balok dalam keadaan diam pada arah tegak lurus bidang
berarti berlaku hukum I Newton, maka:
Σ F = 0
N − w cos α = 0
N = w cos α
N = (80 N)(0,8)
N = 64 N
Contoh
Soal 4
Sebuah balok bermassa 10 kg diletakan pada bidang miring
yang kasar dengan kemiringan 37°. Balok
tersebut ditekan tegak lurus dengan bidang miring dengan gaya sebesar 50 N.
Jika g = 10 m/s2, tentukan gaya normal yang dikerjakan bidang miring
pada balok tersebut.
Penyelesaian:
m = 10 kg
α = 37°
g = 10 m/s2
F = 50 N
Gaya-gaya yang bekerja pada balok dapat di lihat pada gambar berikut ini.
Balok dalam keadaan diam pada arah tegak lurus bidang
berarti berlaku hukum I Newton, maka:
Σ F = 0
N – F – w cos α = 0
N = F + w cos α
N = 50 N + (10kg)(10 m/s2)(cos 37°)
N = 50 N + 80 N
N = 130 N
Bagaimana? Mudah bukan? Jika ada permasalahan dalam memahami materi gaya normal silahkan pada kolom komentar atau bisa menghubungi “Contact Us”
0 Response to "Pengertian dan Contoh Soal Gaya Normal"
Posting Komentar
Terima kasih sudah membaca blog ini, silahkan tinggalkan komentar dengan sopan dan tidak mengandung unsur SARA atau pornografi serta tidak ada link aktif. Mohon maaf kalau komentarnya dibalas agak lambat. Kolom komentar ini kami moderasi, jadi kalau ada komentar yang tidak sesuai dengan ketentuan tidak akan dipublikasikan.