Sebuah mesin bermassa 8000 kg menarik sebuah kereta yang

Sebuah mesin bermassa 8000 kg menarik sebuah kereta yang terdiri dari 5 gerbong, masing-masing bermassa 2000 kg, sepanjang lintasan mendatar. Jika mesin memberikan gaya sebesar 40000 N dan lintasan memberikan gaya gesekan sebesar 5000 N, maka hitunglah: (a) gaya percepatan bersih (b) percepatan kereta (c) gaya kereta 1 pada kereta 2.

Penyelesaian:

Parameter yang diberikan

Massa mesin (M) = 8000 kg

Jumlah gerbong = 5

Massa gerobak (m) = 2000 kg

Gaya yang diberikan oleh mesin (F ) = 40000 N

Gaya gesekan yang ditawarkan oleh lintasan (F f ) = 5000 N

(a) Gaya total (F a ) = F – F f

F a = 40000 N – 5000 N

F a = 35000 N

(b) Mari kita pertimbangkan percepatan kereta menjadi am/s 2

Percepatan adalah rasio gaya percepatan bersih dengan massa, yaitu

a = F a /m

Dimana m adalah massa kereta, dapat dihitung sebagai berikut:

Massa total kereta (m) = Massa mesin + (Massa gerbong × Jumlah gerbong)

m = 8000 + (5 × 2000)

m = 18.000 kg

Percepatan kereta api (a) = 35000/18000

a = 1,944m/s 2

(c) F 21 = m 4w × a

F 21 = Gaya yang diterapkan pada Kereta 2 oleh Kereta 1

m 4w = massa 4 gerbong

a = percepatan kereta

Gaya kereta 1 pada kereta 2 = Gaya kereta 2 pada kereta 1

⇒ (4 × 2000 × 1,944)

= 15552 N

∴ Kekuatan gerobak-1 di gerobak-2 adalah 15.552 N.

2