Hukum II Newton – menarik balok pada bidang
FisikaGaya dan dinamikaUsia 15–16Lab virtual
Gunakan di kelas Anda: siswa membukanya lewat tautan atau kode QR, tanpa perlu akun.
Berikutnya di Gaya dan dinamika
Tarik balok bermassa m dengan gaya F sepanjang bidang datar atau bidang miring dengan koefisien gesek μ. Amati vektor gaya (F, w, N, f), percepatan a = (F − f − w·sinα)/m, dan grafik kecepatan–waktu v(t) secara langsung. Geser penggeser F langsung di simulasi, atau seret balok untuk memindahkannya. Dua layar tambahan: troli yang ditarik beban gantung melalui katrol dan diukur waktunya oleh dua gerbang cahaya (a terhadap F pada massa tetap dan terhadap 1/m pada gaya tetap, dengan grafik a–F dan a–1/m), serta perbandingan gesekan gelinding dan geser memakai neraca pegas.
Pelajaran: Hukum II Newton, gaya gesek, gerak pada bidang miring
Yang ditunjukkan
Hukum II Newton menyatakan bahwa percepatan sama dengan gaya resultan dibagi massa, a = ΣF/m. Pada layar pertama, balok ditarik di permukaan datar atau miring: gaya tarik F, berat w, gaya normal N, dan gaya gesek f = μN bekerja padanya, dan grafik v(t) menunjukkan bahwa gaya menentukan percepatan, bukan kecepatan. Praktikum troli menguji hukum ini dengan beban gantung dan dua gerbang cahaya: a ∝ F pada massa tetap, a ∝ 1/m pada gaya tetap. Layar ketiga menarik balok, silinder, dan troli yang sama beratnya dengan neraca pegas: gesekan gelinding jauh lebih kecil daripada gesekan geser.
Cara menggunakan
Di Menarik balok, ubah F dan sudut α lalu bandingkan kemiringan v(t). Di Troli dan katrol, centang Gesekan dikompensasi (rel dimiringkan), atur Beban 20 g pada penggantung, lalu tekan Lepaskan; ulangi dengan beban lain, kemudian tambahkan Beban 250 g pada troli dan ganti grafik ke a – 1/m. Di Gesek gelinding vs geser, pilih Benda dan Permukaan, tekan Tarik perlahan, lalu baca Neraca pegas.
Parameter yang dapat diubah
- Gaya tarik F (sejajar bidang) 0–50 N
- Massa balok 0,5–10 kg
- Koefisien gesek μ 0–1
- Sudut kemiringan α 0–45 derajat
- Layar Menarik balok, Troli, katrol, dan gerbang cahaya, Gesekan gelinding dan geser
- Jumlah beban 20 g pada penggantung 0–8
- Jumlah beban 250 g pada troli 0–4
- Gesekan dikompensasi (rel dimiringkan)
- Benda yang ditarik Balok kayu, Silinder, Troli bantalan bola
- Permukaan Papan kayu, Kaca, Kain
- Beban tambahan 1 N 0–3
- Neraca pegas 0–5 N, 0–1 N
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Mengapa gaya normal N lebih kecil daripada berat w ketika balok berada di bidang miring?
- Berapa gaya tarik minimum agar balok bergerak naik bidang miring dengan kecepatan tetap?
- Tanpa gesekan, jika m dan F sama-sama digandakan, bagaimana percepatannya berubah?
Ide mengajar
Semua panduan- Ide Pelajaran Fisika Interaktif dengan SimulasiIde pelajaran fisika interaktif untuk kelas 6–12: sepuluh kegiatan simulasi tentang mekanika, gelombang, cahaya, listrik, kalor, dan fisika modern.
- RPP Gaya dan Gerak dengan Simulasi InteraktifRPP gaya dan gerak dengan simulasi gratis: gaya total, gesekan, dan F = ma, lengkap dengan prediksi, hasil bacaan yang diharapkan, dan lima pertanyaan.
- Praktikum Virtual Impuls: Grafik Gaya–Waktu dan KeselamatanPraktikum virtual impuls: tabrakkan troli ke sensor gaya dengan empat bumper, baca gaya puncak dan waktu kontak, lalu pahami zona remuk dan kantong udara.
