Sedikit dongeng pendahuluan saja. Saat saya di SMA dulu, masalah gaya kontak pada balok-balok yang bersentuhan, jarang dibahas di buku-buku pelajaran Fisika standar. Guru Fisika saya saat itu, Pak Hanafi, sempat bingung bagaimana cara menyelesaikan soal itu. Gak heran sih, saat itu, soal gaya kontak ini memang ini gak dibahas khusus di buku-buku yang banyak dipakai saat itu, seperti :
- Fisika SMA Yohanes Surya, Kurikulum 1987, Intan Pariwara
- Teori dan 550 Soal Fisika Sugeng Wardoyo, Bina Budaya
- 1500 Soal Fisika SMA, Sugeng Wardoyo, Bina Budaya
- Kitab Penuntun Fisika SMA, Widagdo Mangunwiyoto, Penerbit Erlangga
- Ilmu Pesawat Ir Djiwatampu, buku stensilan
- Ilmu Pesawat Ir Pekelharing, Penerbit Pradnya Paramita
- Kumpulan Soal-Soal Ujian Masuk ITB tahun 70-an, Sipenmaru, hingga UPMTN 91
Ternyata saya baru menemukan soal seperti ini di Buku Fisika Marthen Kanginan, baik kelas 1 maupun kelas 2, terbitan Erlangga, yang memang memberi warna baru pada Kurikulum SMA saat itu.
Soal-soal gaya kontak juga sering muncul di Try Out UMPTN di Bimbingan Belajar Ganesha Operation.
Pada kesempatan kali ini, saya akan membahas masalah gaya kontak antara 2 buah balok-balok yang bersentuhan. Langsung saja kita lihat contoh soal di bawah ini ya… 🙂
Soal 1
Diketahui 2 buah balok bermassa 3 kg dan 5 kg yang berada di atas lantai kasar dengan koefisien gesek = 0,1 didorong dengan gaya sebesar 16 N. Besarnya gaya kontak antara balok-balok yang saling bersentuhan tersebut adalah :
A. 3 N B. 5 N C. 8 N D. 10 N E. 13 N
Dengan “Rumus The King” tersebut, dengan sangat cepat kita bisa menghitung gaya kontaknya. Masalahnya, Rumus Cepat teresebut tidak bisa memberikan jawaban lengkap jika pada soal tersebut juga ditanyakan masalah lain, misalnya :
(a) berapa percepatan balok?
(b) berapa resultan gaya yang bekerja pada masing-masing balok?
Untuk mendapatkan jawaban yang lengkap, mau gak mau lah kita harus paham konsepnya. Cara konsepnya begini ya,
Tinjau Balok 1
Tinjau Balok 2
Selesaikan Sistem Persamaan :
Gaya Resultan yang bekerja pada masing-masing balok :
Kita bisa menghindari sistem persamaan dengan 2 variabel, kalau cara ngitung kita begini ..
Hitung dulu percepatan balok dengan meninjau sistem seluruh balok
setelah itu, baru tinjau masing-masing balok, selanjutnya sama dengan di atas…
Dengan penguasaan konsep dasar Hukum Newton 2, kita dapat menelusuri asal-usul “Rumus The King” tersebut , langsung dari Hukum Newton 2, dengan uraian sebagai berikut …
Tinjau Balok 1
Tinjau Balok 2
Dengan menyamakan persamaan (1) dan (2), didapat :
Jadi jelas toch kalau “Rumus The King” tersebut diturunkan dengan cara-cara ilmiah? 😀
Demikian contoh pembahasan kali ini. Saya masih banyak koleksi soal yang berhubungan dengan gaya kontak balok-balok yang bersentuhan ini, yang saya posting dalam blog ini dalam artikel yang lain.
