Hukum Newton Pada Gaya Tekan Kaki Dalam Lift Bergerak

Mungkin Anda pernah mendengar atau memakai lift. Lift merupakan angkutan transportasi vertikal yang dipakai untuk menaiki sebuah gedung yang tinggi tanpa harus memakai tangga. Pada ketika lift bergerak naik, berat tubuh kita seakan-akan naik. Sedangkan pada ketika lift bergerak turun, seakan-akan berat tubuh kita akan turun. Kenapa dapat terjadi menyerupai itu? Silahkan simak penjelasannya di bawah ini.

Jika kita berada di dalam sebuah lift akan ada beberapa kemungkinan kejadian yang terjadi, antara lain:

Lift dalam keadaan membisu 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 ketika lift dalam keadaan membisu atau bergerak dengan kecepatan konstan baik itu ke atas maupun ke bawah maka komponen gaya pada sumbu y adalah:

ΣF_y = N – w

Dalam hal ini, lift dalam keadaan membisu atau bergerak dengan kecepatan tetap (GLB) pada komponen sumbu y, berarti a_y = 0, sehingga:

ΣF_y = 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:

ΣF_y = N – w

Jika lift bergerak ke atas mengalami percepatan a menyerupai gambar (c), maka:

ΣFy = m.a

N – w = m.a

N = w + (m.a)

N = m.g + m.a

N = m.(a + g)

Sedangkan jikalau lift bergerak ke atas mengalami perlambatan -a menyerupai 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:

ΣF_y = w –N

Jika lift bergerak ke bawah mengalami percepatan a menyerupai gambar (e), maka:

ΣFy = m.a

w – N = m.a

N = w – m.a

N = m.g – m.a

N = m.(g – a)

Sedangkan jikalau lift bergerak ke bawah yang mengalami perlambatan -a menyerupai 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 yakni 2 m/s².

Sumber http://mafia.mafiaol.com

Berlangganan Informasi Terbaru: