Kecepatan Mobil di Tikungan - Soal dan Pembahasan

Dibawah ini merupakan pembahasan Ujian Nasional fisika menentukan kecepatan mobil yang melewati tikungan dengan menerapkan hukum Newton.

Nomor 1 (UN 2016)
Mobil melaju pada sebuah tikungan di posisi M seperti terlihat pada gambar di bawah ini!



Koefisien gesekan statik antara roda dan jalan 0,4 (percepatan gravitasi 10 m/s²). Agar mobil tidak keluar jalur, kecepatan maksimum yang diperbolehkan adalah...
A. √10 m/s
B. 2√10 m/s
C. 4√10 m/s
D. 5√10 m/s
E. 6√10 m/s

Pembahasan
Agar mobil tidak keluar jalur, maka gaya sentripetal mobil harus sama dengan gaya gesekan statik roda dengan jalan.
Fs = fs
m v² / R = μs N
m v² / R = μs m . g
v² / R = μs . g
v² = μs . g. R = 0,4 . 10 . 40 = 160
v = √160 = 4√10 m/s
Jawaban: C

Nomor 2 (UN 2016)
Sebuah tikungan jalan dengan jari-jari 25 meter dan koefisien gesekan statis antara ban mobil dan jalan adalah 0,4. Jika g = 10 m/s², kecepatan maksimum mobil yang diperbolehkan agar mobil tidak terpental keluar jalur jalan adalah....
A. 2,5 m/s
B. 4 m/s
C. 10 m/s
D. 20 m/s
E. 100 m/s

Pembahasan
Agar mobil tidak keluar jalur, maka gaya sentripetal mobil harus sama dengan gaya gesekan statik roda dengan jalan.
Fs = fs
m v² / R = μs N
m v² / R = μs m . g
v² / R = μs . g
v² = μs . g. R = 0,4 . 10 . 25 = 100
v = √100 = 10 m/s
Jawaban: C