1. Sebuah kotak berjisim 5 kg berada di atas satah condong pada sudut 30 ° . Kotak itu disokong oleh seutas tali. Tentukan daya tegangan (T) dan daya normal (N)!
Penyelesaian
∑Fx = 0
T – w sin 30 o = 0
T = w sin 30 o
T = (5 kg)(9.8 m/s² ) sin 30 o
T = (49)(0.5)
T = 24.5 Newton
∑ F y = 0
N – w cos 30 o = 0
N = w cos 30 o
N = (49)(0.87)
N = 43 Newton
[irp]
2. Dua objek berjisim m1 = m2 = 2 kg, disambungkan oleh tali tanpa jisim di atas takal tanpa geseran. Cari daya tegangan T1 dan T2.
Penyelesaian
(a) Gambar rajah jasad bebas untuk objek 1 (b) Gambar rajah jasad bebas untuk objek 2
Gunakan hukum pertama Newton pada objek 1:
∑ F y = 0
T 1 – w 1 = 0
T1 = w1 = m1 g = ( 2 kg)(9.8 m/s2 ) = 19.6 N
Gunakan hukum pertama Newton pada objek 2:
∑ F y = 0
T 2 – w 2 = 0
T2 = w2 = m2 g = ( 2 kg)(9.8 m/s2 ) = 19.6 N
T1 = T2 = 19.6 N.
[irp]
3. Sebuah objek berberat w A = 30 N dan sebuah objek berberat w B = 40 N, diikat oleh seutas tali ringan yang melalui takal tanpa geseran yang berjisim boleh diabaikan. Tentukan pekali geseran statik maksimum antara w B dan permukaan condong, jika sistem dalam keadaan pegun.
Penyelesaian
(a) Gambar rajah jasad bebas untuk objek w A (b) Gambar rajah jasad bebas untuk objek w B
Gunakan hukum pertama Newton pada objek w A dalam arah menegak (y):
∑ F y = 0 (tiada pecutan dalam arah menegak)
T – w A = 0
T = w A = 30 Newton
Gunakan hukum pertama Newton pada objek w B dalam arah menegak (y) :
∑ F y = 0
N – w B cos 45 o = 0
N = w B cos 45 o = (40)(0.7) = 28 Newton
Gunakan hukum pertama Newton pada objek w B dalam arah mendatar (x):
∑ F x = 0
Fk + w B sin 45 o – T = 0
μ s N + w B sin 45 o – T = 0
μ s (28) + (40)(0.7) – 30 = 0
μs (28) + 28 – 30 = 0
μs (28) = 30 – 28
μs (28) = 2
μs = 2 / 28
μs = 0.07
Pekali geseran statik maksimum antara wB dan permukaan condong = 0.07.
[wpdm_package id='490']
- Zarah dalam keseimbangan satu dimensi
- Zarah dalam keseimbangan dua dimensi
- Keseimbangan jasad yang dihubungkan oleh tali dan takal
- Keseimbangan jasad pada satah condong
