Diketahui:
Massa sepatu roda ms = 0,3 kg
Massa buku mb = 1,2 kg
Berat total (buku dan Nando) w = 177 N
Kecepatan awal v1 = 18 jamkm=(18)(3.600 s1.000 m)=3.600 s18.000 m=5 m/s
Kecepatan akhir v2 = 0 m/s
Selang waktu Δt = 10 s
Percepatan gravitasi g = 10 m/s2
Ditanya:
Gaya untuk menghentikan gerak sepatu roda Nando F ?
Dijawab:
Berdasarkan konsep, impuls merupakan hasil kali gaya impulsif dengan selang waktu dan dinyatakan dengan
I = FΔt
Sedangkan momentum merupakan ukuran kesukaran untuk memberhentikan gerak suatu benda melalui hasil perkalian antara massa dengan kecepatan benda.
p = mv
Selanjutnya, impuls yang dikerjakan pada suatu benda juga sama dengan perubahan momentum yang dialami benda tersebut dan dinyatakan dengan persamaan
I = Δp
FΔt=Δp
1) Menentukan massa total
Berat merupakan gaya dari hasil kali massa dengan percepatan gravitasi yang arahnya selalu menuju ke pusat bumi.
w=mg
berat yang diketahui merupakan berat gabungan antara berat buku dan berat Nando sehingga
w=mNbg
mNb=gw
mNb=10177
mNb=17,7 kg
Massa yang digunakan untuk menentukan gaya total yang menyebabkan gerak sepatu roda berhenti adalah massa total dari massa Nando + massa buku + massa sepatu roda, dimana
m=mNb+ms
m=17,7+0,3
m=18 kg
2) Menentukan Gaya
Berdasarkan konsep hubungan impuls dan momentum
FΔt=Δp
FΔt=m(v2−v1)
F=Δtm(v2−v1)
F=1018(0−5)
F=10−90
F=−9 N
tanda negatif menunjukkan gaya dorong untuk mengurangi kecepatan agar berhenti.
Jadi, besar gaya yang dibutuhkan Nando untuk menghentikan sepatu rodanya dalam waktu 10 s adalah 9 N.