1. Dua kotak disambungkan oleh tali yang melalui takal. Abaikan jisim tali dan takal serta sebarang geseran dalam takal. Jisim kotak 1 = 2 kg, jisim kotak 2 = 3 kg, pecutan graviti = 10 m/s2 . Cari (a) Pecutan sistem (b) Tegangan dalam tali!
Penyelesaian
Diketahui:
Jisim kotak 1 (m1 ) = 2 kg
Jisim kotak 2 (m2 ) = 3 kg
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ s²
Berat kotak 1 (w 1 ) = m 1 g = (2)(10) = 20 Newton
Berat kotak 2 (w 2 ) = m 2 g = (3)(10) = 30 Newton
Penyelesaian:
(a) magnitud dan arah pecutan
w 2 > w 1 jadi kotak 2 memecut ke bawah dan kotak 1 memecut ke atas.
Daya-daya yang mempunyai arah yang sama dengan pecutan (w2 dan w1 ) , tandanya adalah positif. Daya-daya yang mempunyai arah yang bertentangan dengan pecutan (T2 dan w1 ) , tandanya adalah negatif.
∑ F = ma
w2 - T2 +T1 - w1 = (m1 +m2) satu ——-> T1 =T2 =T
w 2 – T + T – w 1 = (m 1 + m 2 ) a
w 2 – w 1 = (m 1 + m 2 ) a
30 – 20 = (2 + 3) satu
10 = 5
a = 10 / 5
a = 2 m/s 2
Magnitud pecutan ialah 2 m/ s².
(b) Daya tegangan
Kotak 2:
Terdapat dua daya yang bertindak pada kotak 2: pertama, berat kotak 2 (w2 ) , menghala ke bawah jadi ia positif. Kedua, daya tegangan yang dikenakan pada kotak 2 (T2 ) , menghala ke atas jadi ia negatif. Gunakan hukum gerakan kedua Newton .
∑ F = ma
w 2 – T 2 = m 2 a
30 – T 2 = (3)(2)
30 – T 2 = 6
T2 = 30 – 6
T 2 = 24 Newton
Kotak 1:
Terdapat dua daya yang bertindak pada kotak 1. Pertama , berat kotak 1 (w1 ) , menghala ke bawah jadi ia negatif. Kedua , daya tegangan yang dikenakan pada kotak 1 (T1 ) menghala ke atas jadi ia positif. Gunakan hukum gerakan kedua Newton:
∑ F = ma
T 1 – w 1 = m 1 a
T 1 – 20 = (2)(2)
T1 – 20 = 4
T1 = 20 + 4
T 1 = 24 Newton
Magnitud daya tegangan = T 1 = T 2 = T = 24 Newton
[irp]
2. Sebuah objek di atas permukaan mendatar yang kasar. Jisim objek 1 = 2 kg, jisim objek 2 = 4 kg, pecutan graviti = 10 m/s² , pekali geseran statik = 0.4, pekali geseran kinetik = 0.3. Sistem ini dalam keadaan pegun atau dipecut? Jika sistem dipecut, cari magnitud dan arah pecutan sistem!
Penyelesaian
Diketahui:
Jisim objek 1 (m1 ) = 2 kg
Jisim objek 2 (m2 ) = 4 kg
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ s²
Pekali geseran statik ( μs ) = 0.4
Pekali geseran kinetik ( μk ) = 0.3
Berat objek 1 (w 1 ) = m 1 g = (2)(10) = 20 Newton
Berat objek 2 (w 2 ) = m 2 g = (4)(10) = 40 Newton
Daya normal yang dikenakan ke atas objek 1 (N) = w 1 = 20 Newton
Daya geseran statik yang dikenakan ke atas objek 1 (f s ) = μ s N = (0.4)(20) = 8 Newton
Daya geseran kinetik yang dikenakan ke atas objek 1 (f k ) = μ k N = (0.3)(20) = 6 Newton
Dikehendaki: pecutan (a)
Penyelesaian:
w 2 > f s (40 Newton > 8 Newton) jadi objek 2 dipecutkan secara menegak ke bawah dan objek 1 dipecutkan secara mendatar ke kanan. Daya geseran yang bertindak ke atas objek 1 ialah daya geseran kinetik (f k ). Gunakan hukum gerakan kedua Newton:
∑ F = ma
w 2 – yang = (m 1 + m 2 ) a
40 – 6 = (2 + 4) satu
34 = 6
a = 34 / 6 = 17 / 3
a = 5.7 m/s 2
Magnitud pecutan = 5.7 m/ s²
[wpdm_package id='484']
- Jisim dan berat
- Daya biasa
- Hukum kedua Newton tentang gerakan
- Daya geseran
- Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
- Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
- Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
- Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
- Gerakan dalam lif
- Pergerakan jasad dihubungkan oleh tali dan takal
- Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
- Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
- Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
- Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
- Daya memusat dalam gerakan membulat seragam
