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.

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

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

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

You cannot copy content of this page