Olimpiade Sains Provinsi (OSP) 2015 - Fisika SMA, Nomor 7

Sebuah kubus dan silinder berada pada lantai horisontal kasar. Kedua permukaan benda tersebut saling bersinggungan, seperti pada gambar. Massa kedua benda sama, demikian pula diameter silinder sama dengan panjang sisi kubus. Untuk seluruh permukaan, koefisien gesek statik dan kinetik masing-masing adalah µ_s, dan µ_k . Drketahui m = 12 kg, µ_s = 0,6,  µ_k = 0,2 dan percepatan gravitasi g = 10 rn/s² .

a. Tentukan besar gaya horisontal F yang harus diberikan pada kubus agar kedua benda tersebut bergerak bersama dimana gerakan silinder adalah translasi murni.

b. Tentukan jenis gerakan sistem mula-mula saat sistem mulai bergerak dari keadaan diam (apakah gerakannya murni translasi, translasi dan rotasi atau lainnya).

c. Tinjau sekarang sistim kubus dan silinder dalam keadaan bergerak. Tentukan jenis gerakan sistem jika gaya horisontal yang diberikan sedikit lebih kecil daripada F (yang dihitung pada soal a). Tentukan pula jenis gerakan sistem jtka gaya horisontal yang diberikan sama dengan 1/2 F.