Sunday, September 15, 2019

Soal-Soal Tentang Vektor


  • Dua buah balok dipengaruhi gaya-gaya seperti terlihat pada Gambar Berapakah resultan gaya yang dirasakan kedua balok?



  • Penyelesaian:

    a. Pada Gambar (a) terlihat gaya-gayanya segaris, berarti resultan gayanya memenuhi:
     
                     = 50 + 100 - 60 = 90 N ke kanan. 

    b. Gaya-gaya pada balok Gambar (b ).
     F1 dan F2 segaris berlawanan arah dan tegak lurus dengan F2 sehingga berlaku dalil Pythagoras:


    • Sebuah perahu yang mampu bergerak dengan kecepatan 3 m/s diarahkan membentuk sudut 600 terhadap arus sungai. Kecepatan air sungai 2 m/s. Tentukan besar dan arah resultan kecepatan yang dirasakan perahu!

    Penyelesaian:

    Resultan kecepatan perahu dapat digambarkan seperti pada Gambar, Besar kecepatan resultan memenuhi rumus cosinus:
    Arah resultan kecepatannya dapat digunakan rumus cosinus pada segitiga PQR.



    • Tiga buah gaya bekerja pada benda seperti pada Gambar. Gunakan √3= 1,7 dan sin 37°= 0,6. Tentukan besar dan arah resultan gaya-gaya tersebut!

    Penyelesaian:

    Karena gaya lebih dari dua dan arah-arahnya lebih mudah dibentuk sumbu tegak lurus maka penyelesaian soal ini dapat digunakan metode analitis. Pembuatan sumbu tegak lurus (XY) dan proyeksi-proyeksinya dapat digambarkan seperti pada Gambar 
    sehingga dapat diperoleh:


    ΣFX = F1x + F2x - F3
     = 40 cos 60° + 25 sin 37°- 21
     = 40 .1/2 + 25 . 0,6 - 21 = 14 N

    ΣFY = F1y - F2y
     = 40 sin 60°- 25 cos 37O
     = 40 .1/2√3 - 25 . 0,8 = 14 N

    Jadi resultan gayanya memenuhi:
    FR^2= Fx^2+ Fy^2
     = 142^2+ 142^2= 392
    FR = √392= 14√2 N

    Dan arah FR terhadap sumbu X memenuhi: