Rumus gaya tegangan tali

1. Gambar di bawah ini menunjukkan tiga buah balok yaitu A, B dan C yang terletak di bidang mendatar licin. Jika massa A = 1 kg, massa B = 2 kg dan massa C = 2 kg dan F = 10 N, maka tentukan perbandingan besar tegangan tali antara A dan B dengan besar tegangan tali antara B dan C.

Diketahui:Rumus gaya tegangan tali 1

Massa A (mA) = 1 kg

Massa B (mB) = 2 kg

Massa C (mC) = 2 kg

Gaya tarik (F) = 10 N

Ditanya: TAB : TBC

Jawab:

Hitung percepatan sistem menggunakan rumus Hukum II Newton:

ΣF = m a

F = (mA + mB + mC) a

10 = (1 + 2 + 2) a

10 = 5 a

a = 10 / 5

a = 2 m/s2

Gunakan rumus tegangan tali untuk menghitung TAB

ΣF = m a

TAB = mA a = 1 (2) = 2 Newton

Gunakan rumus tegangan tali untuk menghitung TBC

ΣF = m a

TBC = (mA + mB) a = (1 + 2) (2) = (3)(2) = 6 Newton

2. Benda A dengan massa 6 kg dan benda B dengan massa 3 kg dihubungkan dengan tali seperti gambar. Jika koefisien gesekan 0,3 dan g = 10 m/s2 tentukan percepatan benda dan tegangan tali masing-masing balok.

BACA JUGA  Contoh soal hukum kekekalan energi mekanik

PembahasanRumus gaya tegangan tali 2

Diketahui:

Massa benda A (mA) = 6 kg

Massa benda B (mB) = 3 kg

Koefisien gesek balok A (µk) = 0,3

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2

Gaya berat balok A (wA) = mA g = (6)(10) = 60 N

Gaya normal pada balok A (NA) = wA = 60 N

Gaya berat balok B (wB) = mB g = (3)(10) = 30 N

Ditanya: Percepatan sistem (a) dan gaya tegangan tali (T)

Jawab:

Hitung gaya gesek kinetik yakni gaya gesek ketika balok A bergerak:

Fk = µk NA = (0,3)(60) = 18 Newton

Hitung percepatan sistem (a):

ΣF = m a

wB – Fk = (mA + mB) a

30 – 18 = (6 + 3) a

12 = 9 a

a = 12 / 9 = 1,3 m/s2

Hitung gaya tegangan tali pada balok A (TA):

ΣF = m a

TA Fk = (mA) a

TA – 18 = (6)(1,3)

TA – 18 = 7,8

TA = 7,8 + 18 = 25,8 Newton

BACA JUGA  Percobaan Osilasi Pegas

Hitung gaya tegangan tali pada balok B (TB):

ΣF = m a

wB – TB = mB (a)

30 – TB = 3 (1,3)

30 – TB = 3,9

TB = 30 – 3,9

TB = 26,1 Newton

3. Dua benda A dan B dengan massa masing-masing 5 kg dan 3 kg dihubungkan dengan sebuah katrol tanpa gesekan. Gaya P diberikan pada katrol dengan arah ke atas. Jika mula-mula kedua balok diam di atas lantai, berapakah percepatan balok A, apabila besar P adalah 60 N?

Tentukan juga gaya tegangan tali pada balok A dan B.Rumus gaya tegangan tali 3

Pembahasan

Diketahui:

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2

Massa A (mA) = 5 kg

Gaya berat balok A (wA) = mA g = (5)(10) = 50 Newton

Massa B (mB) = 3 kg

Gaya berat balok B (wB) = mB g = (3)(10) = 30 Newton

Gaya P = 60 N

BACA JUGA  Rumus hukum ke 3 Kepler

Ditanya: Percepatan sistem balok A dan B (a) dan gaya tegangan tali pada balok A (TA) dan balok B (TB)

Jawab:

Hitung percepatan sistem menggunakan rumus hukum II Newton.

ΣF = m a

wA – wB = (mA + mB) a

50 – 30 = (5 + 3) a

20 = 8 a

a = 20 / 8

a = 2,5 m/s2

Gunakan rumus gaya tegangan tali untuk menghitung gaya tegangan tali

Gaya tegangan tali pada balok A:

ΣF = m a

wA – TA = mA a

50 – TA = 5 (2,5)

50 – TA = 12,5

TA = 50 – 12,5 = 37,5 Newton

Gaya tegangan tali pada balok B:

ΣF = m a

TB – wB = mB a

TB – 30 = 3 (2,5)

TB – 30 = 7,5

TB = 7,5 + 30 = 37,5 Newton

Referensi

Print Friendly, PDF & Email

Tinggalkan Balasan

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.

Eksplorasi konten lain dari Ilmu Pengetahuan

Langganan sekarang agar bisa terus membaca dan mendapatkan akses ke semua arsip.

Lanjutkan membaca