Dua benda masing masing bermassa 3 kg dan 5 kg dihubungkan dengan tali jika massa tali dan katrol diabaikan. tentukan besar tegangan talinya!

Besar tegangan talinya adalah 37,5 N.

Pembahasan

Dalam soal tidak dikatakan bahwa salah satu benda berada pada bidang tertentu, sehingga diasumsikan bahwa keduanya sama-masa menggantung seperti yang ditunjukkan gambar terlampit. Kedua benda dihubungkan oleh tali melalui sebuah katrol tetap yang massanya diabaikan. Benda B akan turun menarik benda A karena massanya lebih berat dari benda A, sehingga keduanya bergerak bersamaan dengan percepatan yang sama. Untuk membuat persamaan sistem tersebut, kita buat aturan bahwa gaya yang bekerja sesuai arah gerak ketiga benda tersebut bernilai positif, sementara gaya yang bekerja melawan arah gerak benda tersebut bernilai negatif. Dengan demikian persamaan untuk sistem tersebut adalah  

ΣF = Σm. a

WB – WA = Σm. a

mB. g – mA. g = (mA + mB). a

(mB – mA) g = (mA + mB). a

Yang kita butuhkan adalah nilai percepatan gerak, maka

a = (mB – mA) g / (mA + mB)

di mana

F : gaya (N)

W : berat (N)

m : massa (kg)

a : percepatan benda (m/s²)

g : percepatan gravitasi (m/s²)

Masukkan nilai yang diketahui,

a = (5 kg – 3 kg) 10 m/s² / (3 kg + 5 kg)

a = (2 kg) 10 m/s² / (8 kg)

a = 20 N / (8 kg)

a = 2,5 m/s²  

Untuk menghitung tegangan tali dapat digunakan dengan 2 cara (hasil yang didapat akan sama) sebagai berikut.

Tegangan tali berdasarkan benda A

Tegangan tali merupakan gaya yang menyebabkan benda A bergerak. Maka persamaannya,

ΣF = Σm. a

T – WA = mA. a

T = mA. a + WA

T = mA. a + mA. g

T = mA (a + g)

T = 3 kg (2,5 m/s² + 10 m/s²)

T = 3 kg (12,5 m/s²)

T = 37,5 N

Tegangan tali berdasarkan benda B

Tegangan tali merupakan gaya yang menghambat pergerakan benda B. Maka persamaannya,

ΣF = Σm. a

WB – T = mB. a

T = WB – mB. a

T = mB. g – mB. a

T = mB (g + a)

T = 5 kg (10 m/s² - 2,5 m/s²)

T = 5 kg (7,5 m/s²)

T = 37,5 N

Pelajari lebih lanjut

1. Materi tentang gaya normal dalam lift https://brainly.co.id/tugas/17131535

2. Materi tentang gaya dan usaha pada bidang miring https://brainly.co.id/tugas/17758570

3. Materi tentang kombinasi gaya dan GLBB pada bidang miring https://brainly.co.id/tugas/17274831

-----------------------------  

Detil Jawaban  

Kelas : 8

Mapel : Fisika  

Bab : Bab 1 - Gerak

Kode : 8.6.1  

Kata Kunci : gaya, percepatan, lift