Dengandemikian, rumus gaya tegangan tali di titik terendah untuk benda yang bergerak melingkar vertikal adalah sebagai berikut. TE = m (v2/R − g) TE = m (ω2R − g) Dari penjelasan di atas, kita peroleh rumus besar gaya tegangan tali di titik terendah adalah T = mas + w sedangkan di titik tertinggi besar gaya tegangan talinya adalah T = mas - w.
PembahasanUntuk mengerjakan soal ini, kita bisa menggunakan aturan sinus dari keseimbangan partikel. Aturan ini menyatakan bahwa perbandingan antara gaya dengan nilai sinus sudut di hadapannya selalu tetap. Jadi, besar tegangan 1 adalah danbesar tegangan 2adalahUntuk mengerjakan soal ini, kita bisa menggunakan aturan sinus dari keseimbangan partikel. Aturan ini menyatakan bahwa perbandingan antara gaya dengan nilai sinus sudut di hadapannya selalu tetap. Jadi, besar tegangan 1 adalah dan besar tegangan 2 adalah
GAYATEGANGAN TALI Tegangan tali adalah gaya tegang yang bekerja pada ujung - ujung tali karena tali tersebut tegang. Kita misalkan A,B dan C yang terletak di atas lantai dihubungkan dengan dua utas tali. Jika C ditarik dengan gaya P maka A dan B ikut tertarik. Ini karena ketika C ditarik, tali 1 dan 2 tegang.

Post Views 4,079 Perhatikan gambar berikut! P adalah titik berat batang xy yang bermassa 5 kg. Jika sistem dalam keadaan seimbang, massa beban B adalah …. A. 5 kg B. 4 kg C. 3 kg D. 2 kg E. 1 kg Pembahasan dinamika benda tegar Perhatikan gambar di bawah ini Untuk mengetahui massa beban B maka menggunakan jumlah torsi terhadap titik x harus sama dengan nol. $$ \begin{align*} \Sigma \tau &= 0 \\ w\cdot R_{xP} – F\cdot R_{xy} &= 0 \\ 50\cdot 2 – F\cdot 5 &= 0 \\ 100 &= 5F \\ F &= 20 \quad \textrm{N} \end{align*} $$ Nilai F sama dengan berat B, maka massa B = 2 kg. Jawaban D Perhatikan video berikut tentang contoh soal dan pembahasan Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar Soal dinamika benda tegar no 2 Sebuah tangga homogen dengan berat 300 N bersandar pada sebuah dinding licin. Kaki tangga terletak pada lantai kasar . Tangga akan tergelincir jika seseorang yang beratnya 450 N menaiki tangga sampai jarak 2 m dari kaki tangga . Koefisien gesek antara tangga dan lantai tersebut adalah …..A. 0,27 B. 0,30 C. 0,33 D. 0,36 E. 0,39 Pembahasan Perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada tangga berikut Agar orang yang menaiki tangga tidak tergelincir maka sistem harus setimbang rotasi maupun translasi, misalkan ditentukan poros di A Kesetimbangan rotasi terhadap titik A $$ \begin{align*} \Sigma \tau _A&= 0 \\ N_B \cdot \sin \theta \cdot L – w_{tangga} \cdot \cos \theta \cdot \frac{1}{2}L – w_{orang}\cdot \cos \theta \cdot 2 &= 0 \\ N_B \cdot\frac{4}{5} \cdot 5 – 300 \cdot \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{2}\cdot 5 – 450\cdot \frac{3}{5} \cdot 2 &= 0 \\ 4N_B – 450 – 540 &= 0 \\ 4N_B &= 990 \\ N_B &= 247,5 \quad \textrm{N} \end{align*} $$ Kesetimbangan translasi $$ \begin{align*} \Sigma F_y&= 0 \\ N_A – w_{tangga} – w_{orang}&= 0 \\ N_A-300 – 450 &= 0 \\ N_A &= 750 \quad \textrm{N} \end{align*} $$ $$ \begin{align*} \Sigma F_x&= 0 \\ N_B – f_{gesek}&= 0 \\ N_B – \mu N_A &= 0 \\ N_B &= \mu N_A \\ 247,5 &= \mu \cdot 750 \\ \mu &= 0,33 \end{align*} $$ Jadi koefisien gesek antara tangga dan lantai tersebut adalah μ = 0,33 Jawaban soal nomor 2 tentang dinamika benda tegar adalah C Soal No. 3 Katrol silinder pejal. Perhatikan gambar di bawah ini. Besar tegangan tali TA dan TB adalah …. A. 35 N dan 30 N B. 30 N dan 35 N C. 30 N dan 25 N D. 25 N dan 30 N E. 20 N dan 25 N Pembahasan tentang katrol silinder pejal Sistem katrol $$ \begin{align*} \Sigma \tau &= I\alpha \\ T_B R – T_A R &= \frac{1}{2}MR^2 \cdot \frac{a}{R} \\ T_B – T_A &= \frac{1}{2}Ma \\ T_B – T_A &= \frac{1}{2}\cdot 4a \\ T_B – T_A &=2a \quad\quad\quad\quad\quad\quad 1 \end{align*} $$ Sistem benda A $$ \begin{align*} \Sigma F &= m_A a \\ T_A – W_A &= m_A a \\ T_A – 20 &=2a \\ T_A &= 20 + 2a \quad\quad\quad\quad\quad\quad 2 \end{align*} $$ Sistem benda B \begin{align*} \Sigma F &= m_B a \\ T_B – W_B &= m_B- a \\ T_B – 40 &=-4a \\ T_B &= 40 – 4a \quad\quad\quad\quad\quad\quad 3 \end{align*} Persamaan 2 dan 3 disubstitusikan ke persamaan 1, sehingga $$ \begin{align*} T_A – T_B &= 2a \\ 40-4a – 20+2a &= 2a \\ 20 -6a &=2a \\ 8a &= 20 \\ a &= 2,5 \quad \textrm{m/s}^2 \end{align*} $$ Besar TA $$ \begin{align*} T_A &= 20 + 2a \\ &= 20 + 2\cdot \\ &=25 \quad \textrm{N} \end{align*} $$ Besar TB $$ \begin{align*} T_B &= 40 – 4a \\ &= 40 -4\cdot 2,5 \\ &=30 \quad \textrm{N} \end{align*} $$ Jawaban soal katrol silinder pejal D Soal Nomor 4 Perhatikan gambar berikut Gambar tersebut menunjukkan sebuah silider pejal yang menggelinding turun pada sebuah bidang miring. Kecepatan silinder pejal di ujung lintasan adalah …. A. 8 m/s B. 6 m/s C. 4 m/s D. 2 m/s E. 1 m/s Pembahasan soal silinder pejal yang menggelinding turun pada sebuah bidang miring Menggunakan hukum kesetaraan energi $$ \begin{align*} EM_1 &= EM_2 \\ EP_1 + EK_{rot 1} + EK_{tran 1} &= EP_2 + EK_{rot 2} + EK_{tran 2} \\ mgh + 0 + 0 &= 0 + \frac{1}{2}I\omega ^2+\frac{1}{2}mv^2 \\ mgh &= \frac{1}{2}\cdot \frac{1}{2} mR^2 \cdot \left\frac{v}{R} \right^2+\frac{1}{2}mv^2 \\ mgh &= \frac{1}{4}mv^2+\frac{1}{2}mv^2 \\ mgh &=\frac{3}{4}mv^2 \\ gh &=\frac{3}{4}v^2 \\ v^2 &=\frac{4}{3}gh \\ v &=\sqrt{\frac{4}{3}gh} \\ &=\sqrt{\frac{4}{3}\cdot 10 \cdot 2,7} \\ &= \sqrt{36} \\ &= 6 \quad \textrm{m/s} \end{align*} $$ Jawaban B Soal Dinamika Benda Tegar No. 5 Sebuah benda berupa silinder pejal bermassa 8 kg dan berjari-jari 5 cm ditarik dengan gaya F = 180 N seperti gambar berikut. Apabila terjadi gesekan antara silinder dengan lantai, percepatan linear yang terjadi adalah …. A. 15 m/s2 B. 5 m/s2 C. 4 m/s2 D. 2,5 m/s2 E. 2 m/s2 Pembahasan Perhatikan gaya-gaya yang bekerja $$ \begin{align*} \Sigma F &= ma \\ F-f_g &= ma \\ 180 – f_g &= 8a \\ f_g &= 180 – 8a \end{align*} $$ $$ \begin{align*} \Sigma \tau &= I\alpha \\ f_g R &= \frac{1}{2} mR^2 \cdot \frac{a}{R} \\ f_g &= \frac{1}{2}ma \\ 180 – 8a &= \frac{1}{2}\cdot 8 a \\ 180 – 8a &= 4a \\ 180 &= 12a \\ a &= 15 \quad \textrm{m/s}^2 \end{align*} $$ Jawaban Soal Dinamika Benda Tegar No. 5 A Soal No. 6 Batang AB homogen dengan berat 400 N terikat pada tali dengan ujung yang satu berengsel pada ujung yang lain. Pada batang tersebut digantungkan beban 600 N sehingga setimbang. Panjang AB = 3 m dan AC = 1,2 m sehingga besar tegangan talinya adalah ….. $ \tan \theta = \frac{4}{3} $ A. N B. N C. N D. N E. N Pembahasan Misalkan poros di A , maka $$ \begin{align*} \Sigma \tau _A &=0 \\ w_{batang} \cdot 1,5 – T\sin \theta \cdot 1,2 + w_{beban} \cdot 3 &= 0 \\ 400 \cdot 1,5 – T\cdot \frac{4}{5} \cdot 1,2 + 600 \cdot 3 &= 0 \\ 600 – 0,96T + 1800 &= 0 \\ 0,96T &= 2400 \\ T &= 2500 \quad \textrm{N} \end{align*} $$ Jawaban C Soal No. 7 tentang Yoyo Perhatikan gambar berikut Roda katrol pejal C berputar melepaskan diri dari lilitan tali. Massa roda adalah 300 g. Jika g = 10 m/s2, besar tegangan tali T adalah …. A. 1 N B. 1,5 N C. 2 N D. 3,3 N E. 4 N Pembahasan $$ \begin{align*} \Sigma \tau &=I\alpha \\ TR &= \frac{1}{2}mR^2\cdot\frac{a}{R}\\ T &= \frac{1}{2}ma \\ T &= \frac{1}{2}\cdot 0,3\cdot a \\ T &=0,15a \end{align*} $$ $$ \begin{align*} \Sigma F &=ma \\ T – w &= m-a\\ T – 3 &= -0,3a \\ T &= 3 – 0,3a \end{align*} $$ $$ \begin{align*} T &=T \\ 0,15a &=3 – 0,3a\\ 0,45a &= 3 \\ a &= \frac{20}{3} \quad \textrm{m/s}^2 \end{align*} $$ Besar tegangan tali $$ \begin{align*} T &=0,15a \\ &=0,15\cdot \frac{20}{3}\\ &=1 \quad \textrm{N} \end{align*} $$ Jawaban A

besartegangan tali P adalah 360 N. Pembahasan Suatu benda yang dihubungkan dengan tali dan digantungkan secara vetikal maupun ditarik secara horizontal maka selalu bekerja gaya tegangan tali. Gaya tegangan tali merupakan gaya yang bekerja pada tali ketika tali tersebut dalam keadaan tegang.

Gaya tegangan tali atau tension force adalah gaya pada tali ketika tali tersebut dalam keadaan tegang. Gaya tegangan tali dilambangkan dengan huruf T kapital dan satuannya adalah Newton. Arah gaya tegangan tali bergantung pada titik atau benda yang ditinjau. Dalam pelajaran fisika, terdapat beberapa kasus gaya tegangan tali pada gerak benda-benda yang dihubungan tali, secara umum terdapat beberapa kondisi yaitu Gaya tegangan tali pada sistem bidang datar licin Gaya tegangan tali pada sistem bidang datar kasar Gaya tegangan tali pada sistem bidang miring licin Gaya tegangan tali pada sistem bidang miring kasarNah pada kesempatan kali ini kita akan membahas beberpa contoh soal tentang menentukan besar gaya tegangan tali pada sistem bidang datar licin, oleh karena itu silahkan kalian simak baik-baik pembahasan berikut Dua buah balok dihubungkan dengan seutas tali dan diam di atas lantai datar licin seperti pada gambar di bawah ini. Balok pertama bermassa 6 kg dan balok kedua bermassa 4 kg. Apabila gaya horizontal sebesar 40 N dikerjakan pada balok kedua, maka tentukan percepatan tiap balok dan gaya tegangan tali = 6 kgm2 = 4 kgF = 40 Ng = 10 m/s2Ditanyakan Percepatan a dan tegangan tali TLangkah pertama, kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya yang bekerja pada sistem seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah di atas memperlihatkan gaya-gaya yang bekerja pada tiap balok. Pehatikan bahwa gaya tegangan tali pada m1 arahnya ke kanan sedangkan gaya tegangan tali pada m2 arahnya ke kiri. Karena kedua balok bergerak bersama maka percepatan kedua balok sama. Untuk menentukan besar percepatan dan gaya tegangan tali, kita tinjau gerak masing-masing balok dengan menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut.∎ Tinjau balok 1 m1FX = maT = m1a ……………..… Pers. Tinjau balok 2 m2FX = maF – T = m2a …………… Pers. subtitusikan persamaan 1 ke persamaan 2F – m1a = m2aF = m1a + m2aF = m1 + m2aa = F/m1 + m2 …………… Pers. memasukkan nilai yang diketahui dari soal ke persamaan maka kita peroleh besar percepatan tiap-tiap balok sebagai = 40/6 + 4a = 40/10a = 4 m/s2Jadi besar percepatan kedua balok tersebut adalah 4 m/s2. Untuk menentukan besar gaya tegangan tali, kita dapat mensubtitusikan nilai percepatan ini ke dalam persamaan sebagai = m1aT = 64T = 24 NJadi besar gaya tegangan tali penghubungnya adalah 24 Gambar di bawah ini menunjukkan tiga buah balok yaitu A, B dan C yang terletak di bidang mendatar licin. Jika massa A = 5 kg, massa B = 3 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 = 5 kgmB = 3 kgmC = 2 kgF = 10 NDitanyakan Perbandingan tegangan tali AB TAB dengan tegangan tali BC TBCPertama, seperti biasa kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya yang bekerja pada sistem seperti yang terlihat pada gambar berikut menentukan tegangan tali antara A dan B serta tegangan tali antara B dan C, kita harus menentukan terlebih dahulu besar percepatan ketiga balok. Caranya adalah dengan meninjau gerak masing-masing balok menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut.∎ Tinjau balok AFX = maTAB = mAa ……………...… Pers. Tinjau balok BFX = maTBC – TAB = mBa ……….… Pers. persamaan 4 ke dalam persamaan – mAa = mBaTBC = mAa + mBa ……..… Pers. Tinjau balok CFX = maF – TBC = mCa ….……..… Pers. persamaan ke dalam persamaan – mAa + mBa = mCaF = mAa + mBa + mCaF = mA + mB + mCaa = F/mA + mB + mC ………. Pers. kita memasukkan nilai-nilai yang diketahui dari soal ke persamaan sehingga akan kita peroleh besar percepatan ketiga balok sebagai = 10/5 + 3 + 2a = 10/10a = 1 m/s2Langkah selanjutnya adalah menentukan TAB dan TBC dengan memasukkan nilai percepatan tersebut ke persamaan dan sebagai = mAaTAB = 51TAB = 5 NTBC – TAB = mBaTBC – 5= 31TBC = 3 + 5TBC = 8 NDengan demikian perbandingan besar tegangan tali antara A dan B dengan besar tegangan tali antara B dan C adalah sebagai TBC = 5 83. Balok A yang bermassa 3 kg diletakkan di atas meja kemudian diikat tali yang menghubungkan balok B dengan massa 2 kg melalui sebuah katrol seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Massa dan gesekan katrol diabaikan sedangkan percepatan gravitasi g = 10 m/s2. Tentukanlah besar percepatan sistem dan tegangan tali jika meja licin. PenyelesaianDiketahuimA = 3 kgmB = 2 kgg = 10 m/s2untuk meja kasar, μk = 0,4Ditanyakan Percepatan dan gaya tegangan utama yang perlu kita lakukan adalah menggambarkan diagram atau garis-garis gaya yang bekerja pada sistem. Gambar diagram gayanya adalah sebagai gambar diagram gaya di atas, maka kita dapat menentukan resultan gaya pada masing-masing balok. Untuk balok B yang menggantung tentu saja tidak ada resultan gaya pada sumbu-X sedangkan pada balok A, kita tidak perlu menguraikan resultan gaya pada sumbu-Y dikarenakan tidak terdapat gaya gesek. Dengan menggunakan Hukum II Newton, maka resultan gaya masing-masing benda adalah sebagai Balok AFX = maT = mAa …………… Pers. Balok BFY = mawB – T = mBamBg – T = mBa …………… Pers. persamaan ke persamaan – T = mBamBg – mAa = mBamAa + mBa = mBgmA + mBa = mBga = mBg/mA + mB …………… Pers. nilai-nilai yang diketahui dalam soal ke persamaan = 210/3 + 2a = 20/5a = 4 m/s2Jadi besar percepatan sistem untuk keadaan meja licin adalah 4 m/s2. Untuk menentukan besar gaya tegangan tali, kita masukkan nilai percepatan ke persamaan sebagai = mAaT = 34T = 12 NJadi besar gaya tegangan tali untuk kondisi meja licin adalah 12 Dua balok yaitu balok m1 dan balok m2 dihubungkan dengan seutas tali melalui dua katrol. Balok m1 terletak pada bidang datar dan dihubungkan pada katrol tetap sedangkan balok m2 dihubungkan pada katrol bebas bergerak seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah rangkaian seperti pada gambar di atas, massa balok 1 dan 2 masing-masing adalah 3 kg dan 4 kg. Kedua katrol licin serta massa tali dan katrol diabaikan g = 10 m/s2. Tentukanlah percepatan masing-masing balok dan gaya tegangan tali sistem apabila bidang datar = 3 kgm2 = 4 kgμk = 0,25 bidang kasarg = 10 m/s2Ditanyakan Percepatan dan gaya tegangan taliJawabPertama kita akan menentukan percepatan dan gaya tegangan tali untuk kondisi bidang datar tempat balok m2 berada adalah licin. Karena kondisi bidang licin, maka tentunya sistem akan bergerak di mana balok 1 akan bergerak ke kanan sedangkan balok 2 akan bergerak ke bawah masing-masing dengan percepatan a1 dan a2. Diagram gaya untuk sistem ini diperlihatkan pada gambar di bawah bisa menentukan gaya tegangan tali, pertama kita tentukan nilai percepatannya terlebih dahulu. Caranya adalah dengan menentukan resultan gaya masing-masing balok menggunakan Hukum Newton sebagai Balok 1FX = maT = m1a1 …………… Pers. Balok 2FY = maw2 – 2T = m2a2m2g – 2T = m2a2 …………… Pers. persamaan 1 ke persamaan – 2m1a1 = m2a22m1a1 + m2a2 = m2g …………… Pers. dua benda yang dihubungan pada katrol tetap dan katrol bebas, maka besar percepatan benda pada katrol tetap adalah dua kali besar percepatan benda pada katrol bebas. Secara matematis, hubungan percepatan balok 1 dan balok 2 adalah sebagai = 2a2 …………… Pers. demikian, apabila kita subtitusikan persamaan ke dalam persamaan maka kita peroleh persamaan m2a2 = m2g4m1a2 + m2a2 = m2g4m1 + m2a2 = m2ga2 = m2g/4m1 + m2 …………… Pers. masukkan nilai-nilai yang diketahui dalam soal ke persamaan = 410/[43 + 4]a2 = 40/12 + 4a2 = 40/16a2 = 2,5 m/s2kemudian kita masukkan nilai a2 ke dalam persamaan = 2a2a1 = 22,5a1 = 5 m/s2Jadi, besar percepatan balok 1 adalah 5 m/s2 sedangkan besar percepatan balok 2 adalah 2,5 m/s2. Untuk menentukan besar gaya tegangan tali sistem, maka kita dapat memasukkan nilai a1 ke persamaan atau memasukkan nilai a2 ke persamaan = m1a1T = 35T = 15 NDengan demikian, besar gaya tegangan tali sistem adalah 15 Tiga balok bermassa m1, m2 dan m3 dihubungkan dengan tali-tali melalui dua buah katrol. Balok m1 dan m3 dalam keadaan menggantung sedangkan balok m2 berada di atas bidang datar seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut rangkaian di atas, massa balok 1, 2 dan 3 berturut-turut adalah 1 kg, 3 kg dan 6 kg dan percepatan gravitasi bumi di tempat itu adalah 10 m/s2. Kondisi dua katrol adalah licin serta massanya diabaikan. Tentukanlah percepatan ketiga balok, tegangan tali antara balok 1 dan 2 serta tegangan tali antara balok 2 dan 3 apabila bidang datar = 1 kgm2 = 3 kgm3 = 6 kgg = 10 m/s2μ = 0,2 bidang datar kasarDitanyakan Percepatan dan gaya tegangan taliJawabKarena kondisi bidang datar licin dan m3 > m2 > m1 maka sistem akan bergerak “searah jarum jam”. Diagram gaya yang bekerja pada sistem ini diperlihatkan pada gambar menentukan percepatan dan gaya tegangan tali, pertama kita uraikan terlebih dahulu resultan gaya dengan meninjau gerak masing-masing balok menggunakan Hukum II Newton sebagai Balok 1FY = maT1 – w1 = m1aT1 – m1g = m1aT1 = m1a + m1g ............... Pers. Balok 2FX = maT2 – T1 = m2a ............... Pers. subtitusikan persamaan ke dalam persamaan – m1a + m1g = m2aT2 = m1a + m2a + m1g ............... Pers. Balok 3FY = maw3 – T2 = m3am3g – T2 = m3a ............... Pers. persamaan ke dalam persamaan – m1a + m2a + m1g = m3am1a + m2a + m3a = m3g – m1gm1 + m2 + m3a = m3 – m1ga = m3 – m1g/m1 + m2 + m3 ............... Pers. nilai-nilai yang diketahui dalam soal ke persamaan = 6 – 110/1 + 3 + 6a = 510/10a = 5 m/s2Jadi, besar percepatan ketiga balok pada kondisi bidang datar licin adalah 5 m/s2. Untuk menentukan besar gaya tegangan tali antara balok 1 dan balok 2, masukkan nilai percepatan ke persamaan Sedangkan untuk menentukan gaya tegangan tali antara balok 2 dan balok 3, masukkan nilai percepatan ke persamaan Tali antara Balok 1 dengan Balok 2T1 = m1a + m1gT1 = 15 + 110T1 = 5 + 10T1 = 15 NJadi, besar gaya tegangan tali antara balok 1 dengan balok 2 adalah 15 Tali antara Balok 2 dengan Balok 3T2 – T1 = m2aT2 – 15 = 35T2 = 15 + 15T2 = 30 NJadi, besar gaya tegangan tali antara balok 2 dengan balok 3 adalah 30 Newton.

Jadibesar gaya tegangan talinya adalah 250 √3 N. Sedangkan untuk menentukan gaya normal, kita dapat menggunakan Hukum I Newton pada sumbu-Y sebagai berikut. ΣFY = 0 N - w cos θ = 0 N = w cos θ N = mg cos θ N = (50) (10) (cos 60°) N = (500) (1/2) N = 250 Jadi besar gaya normalnya adalah 250 N. Contoh Soal #2 Baca Juga: Suatu benda yang dihubungkan dengan tali dan digantungkan secara vetikal maupun ditarik secara horizontal maka selalu bekerja gaya tegangan tali. Gaya tegangan tali merupakan gaya yang bekerja pada tali ketika tali tersebut dalam keadaan tegang. Simbol gaya tegangan tali adalah T tension dan satuannya adalah Newton. Arah gaya tegangan tali ini bergantung pada benda yang ditinjau, bisa ke atas, ke bawah, ke kanan, ke kiri maupun membentuk sudut tertentu. Ketika sebuah benda bermassa m dihubungkan tali kemudian digantung maka pada benda tersebut bekerja dua gaya yaitu gaya tegangan tali T dan gaya berat w. Berdasarkan gambar pada soal, maka dapat diuraikan gaya-gayanya Jadi, besar tegangan tali P adalah 360 N. Soaldan Pembahasan. Sebuah batu dengan massa 2 kg diikat dengan tali dan diputar sehingga membentuk lintasan lingkaran vertikal dengan jari-jari 0,5 m. Apabila kecepatan sudut batu adalah 6 rad/s dan percepatan gravitasi 10 m/s², tentukan tegangan tali pada saat batu di titik tertinggi! Gaya sentripetal merupakan gaya yang menyebabkan Dalam artikel ini akan dibahas mengenai kumpulan contoh soal dan pembahasan tentang gerak benda yang dihubungkan tali yang meliputi cara menentukan besar gaya tegangan tali dan juga percepatan gerak benda, namun khusus untuk materi dinamika translasi saja. Sebelum masuk ke contoh soal, kita pelajari terlebih dahulu konsep tentang Hukum Newton yang akan kita gunakan untuk menyelesaikan soal, perhatikan tabel di bawah ini. Konsep Hukum Newton Hukum I Newton Hukum II Newton Hukum III Newton F = 0 F = ma Faksi = −Freaksi Keadaan benda diam v = 0 m/s bergerak lurus beraturan atau GLB v = konstan Keadaan benda benda bergerak lurus berubah beraturan atau GLBB v ≠ konstan Sifat gaya aksi reaksi sama besar berlawanan arah terjadi pada 2 objek berbeda Oke, apabila kalian sudah paham mengenai konsep Hukum I, II dan III Newton, kini saat kita pelajari beberapa soal tentang gerak benda yang dihubungkan tali beserta pembahasannya. Simak secara seksama uraian berikut ini. Contoh Soal 1 Sebuah kotak diikatkan dengan menggunakan kabel sepanjang bidang miring yang licin seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Jika θ = 60° dan m = 50 kg, hitunglah tegangan kabel dan gaya normal yang dikerjakan oleh bidang miring tersebut. Jawab Diketahui m = 50 kg θ = 60° g = 10 m/s2 Ditanyakan Tegangan tali T dan gaya normal N Untuk menyelesaikan persoalan yang berhubungan dengan dinamika gerak, maka langkah awal yang harus kita lakukan adalah menggambarkan diagram atau garis-garis gaya yang bekerja pada sistem tersebut, seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Karena sistem tidak bergerak alias diam, maka untuk menentukan besar gaya tegangan tali kita dapat menggunakan Hukum I Newton pada sumbu-X sebagai berikut. FX = 0 T – w sin θ = 0 T = w sin θ T = mg sin θ T = 5010sin 60° T = 5001/2 √3 T = 250 √3 Jadi besar gaya tegangan talinya adalah 250 √3 N. Sedangkan untuk menentukan gaya normal, kita dapat menggunakan Hukum I Newton pada sumbu-Y sebagai berikut. FY = 0 N – w cos θ = 0 N = w cos θ N = mg cos θ N = 5010cos 60° N = 5001/2 N = 250 Jadi besar gaya normalnya adalah 250 N. Contoh Soal 2 Dua buah balok dihubungkan dengan seutas tali dan diam di atas lantai datar licin seperti pada gambar di bawah ini. Balok pertama bermassa 6 kg dan balok kedua bermassa 4 kg. Apabila gaya horizontal sebesar 40 N dikerjakan pada balok kedua, maka tentukan percepatan tiap balok dan gaya tegangan tali penghubungnya. Jawab Diketahui m1 = 6 kg m2 = 4 kg F = 40 N g = 10 m/s2 Ditanyakan Percepatan a dan tegangan tali T Langkah pertama, kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya yang bekerja pada sistem seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Gambar di atas memperlihatkan gaya-gaya yang bekerja pada tiap balok. Pehatikan bahwa gaya tegangan tali pada m1 arahnya ke kanan sedangkan gaya tegangan tali pada m2 arahnya ke kiri. Karena kedua balok bergerak bersama maka percepatan kedua balok sama. Untuk menentukan besar percepatan dan gaya tegangan tali, kita tinjau gerak masing-masing balok dengan menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. Tinjau balok 1 m1 FX = ma T = m1a ……………..… Pers. 1 Tinjau balok 2 m2 FX = ma F – T = m2a …………… Pers. 2 Kemudian subtitusikan persamaan 1 ke persamaan 2 F – m1a = m2a F = m1a + m2a F = m1 + m2a a = F/m1 + m2 …………… Pers. 3 Dengan memasukkan nilai yang diketahui dari soal ke persamaan 3, maka kita peroleh besar percepatan tiap-tiap balok sebagai berikut. a = 40/6 + 4 a = 40/10 a = 4 m/s2 Jadi besar percepatan kedua balok tersebut adalah 4 m/s2. Untuk menentukan besar gaya tegangan tali, kita dapat mensubtitusikan nilai percepatan ini ke dalam persamaan 1 sebagai berikut. T = m1a T = 64 T = 24 N Jadi besar gaya tegangan tali penghubungnya adalah 24 N. Contoh Soal 3 Gambar di bawah ini menunjukkan tiga buah balok yaitu A, B dan C yang terletak di bidang mendatar licin. Jika massa A = 5 kg, massa B = 3 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. Jawab Diketahui mA = 5 kg mB = 3 kg mC = 2 kg F = 10 N Ditanyakan Perbandingan tegangan tali AB TAB dengan tegangan tali BC TBC Pertama, seperti biasa kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya yang bekerja pada sistem seperti yang terlihat pada gambar berikut ini. Untuk menentukan tegangan tali antara A dan B serta tegangan tali antara B dan C, kita harus menentukan terlebih dahulu besar percepatan ketiga balok. Caranya adalah dengan meninjau gerak masing-masing balok menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. Tinjau balok A FX = ma TAB = mAa ……………...… Pers. 4 Tinjau balok B FX = ma TBC – TAB = mBa ……….… Pers. 5 Subtitusikan persamaan 4 ke dalam persamaan 5 TBC – mAa = mBa TBC = mAa + mBa ……..… Pers. 6 Tinjau balok C FX = ma F – TBC = mCa ….……..… Pers. 7 Subtitusikan persamaan 6 ke dalam persamaan 7 F – mAa + mBa = mCa F = mAa + mBa + mCa F = mA + mB + mCa a = F/mA + mB + mC ………. Pers. 8 Kemudian kita memasukkan nilai-nilai yang diketahui dari soal ke persamaan 8, sehingga akan kita peroleh besar percepatan ketiga balok sebagai berikut. a = 10/5 + 3 + 2 a = 10/10 a = 1 m/s2 Langkah selanjutnya adalah menentukan TAB dan TBC dengan memasukkan nilai percepatan tersebut ke persamaan 4 dan 5 sebagai berikut. TAB = mAa TAB = 51 TAB = 5 N TBC – TAB = mBa TBC – 5= 31 TBC = 3 + 5 TBC = 8 N Dengan demikian perbandingan besar tegangan tali antara A dan B dengan besar tegangan tali antara B dan C adalah sebagai berikut. TAB TBC = 5 8 Contoh Soal 4 Tiga balok P, Q dan R memiliki massa mP = 4 kg, mQ = 8 kg dan mR = 12 kg disambungkan dengan tali berada di atas lantai horizontal kasar. Koefisien gesek kinetis sebesar 0,3. Kemudian balok R ditarik dengan gaya F = 120 N arah mendatar seperti pada gambar di bawah ini. Tentukan percepatan sistem benda dan tegangan tali antara P dan Q. Jawab Diketahui mP = 4 kg mQ = 8 kg mR = 12 kg F = 120 N μk = 0,3 g = 10 m/s2 Ditanyakan Percepatan sistem a dan tegangan tali PQ TPQ Penyelesaian soal nomor 4 mirip dengan penyelesaian soal nomor 3, hanya saja pada soal 4 terdapat gaya gesek. Langkah pertama adalah menggambarkan diagram gaya yang bekerja pada sistem. Besar percepatan a dan tegangan tali TPQ dapat ditentukan dengan meninjau gerak masing-masing balok berdasarkan Hukum I dan II Newton, yaitu sebagai berikut. Tinjau balok P FY = 0 NP – wP = 0 NP = wP NP = mPg FX = ma TPQ – fP = mPa TPQ – μkNP = mPa TPQ – μkmPg = mPa TPQ = mPa + μkmPg ….………….… Pers. 9 Tinjau balok Q FY = 0 NQ – wQ = 0 NQ = wQ NQ = mQg FX = ma TQR – TPQ – fQ = mQa TQR – TPQ – μkNQ = mQa TQR – TPQ – μkmQg = mQa ……….… Pers. 10 Subtitusikan persamaan 9 ke dalam persamaan 10 TQR – mPa + μkmPg – μkmQg = mQa TQR = mPa + mQa + μkmPg + μkmQg ….… Pers. 11 Tinjau balok R FY = 0 NR – wR = 0 NR = wR NR = mRg FX = ma F – TQR – fR = mRa F – TQR – μkNR = mRa F – TQR – μkmRg = mRa ……….… Pers. 12 Subtitusikan persamaan 11 ke dalam persamaan 12 F – mPa + mQa + μkmPg + μkmQg – μkmRg = mRa F – μkmPg – μkmQg – μkmRg = mPa + mQa + mRa F – μkgmP + mQ + mR = mP + mQ + mRa a = [F/mP + mQ + mR] – [μkgmP + mQ + mR/mP + mQ + mR] a = [F/mP + mQ + mR] – μkg ……….… Pers. 13 Kemudian subtitusikan nilai-nilai yang diketahui dari soal ke persamaan 13, sehingga akan kita peroleh besar percepatan ketiga balok sebagai berikut. a = [120/4 + 8 + 12] – 0,310 a = 120/24 – 3 a = 5 – 3 a = 2 m/s2 Dengan demikian, besar percepatan ketiga balok adalah 2 m/s2. Untuk menentukan besar tegangan tali TPQ­ kita masukkan nilai percepatan ini ke dalam persamaan 9 sebagai berikut. TPQ = mPa + μkmPg TPQ = 42 + 0,3410 TPQ = 8 + 12 TPQ = 20 N Jadi besarnya gaya tegangan tali antara balok P dan Q adalah 20 N. Demikianlah artikel tentang kumpulan contoh soal dan pembahasan tentang gerak benda yang dihubungkan tali lengkap dengan gambar ilustrasi dan garis-garis gayanya. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Apabila terdapat kesalahan tanda, simbol, huruf maupun angka dalam perhitungan mohon dimaklumi. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.
.. mungkin maksudnya gaya tegang tali p. w = 300 N. α = 45° → tan α = 1. Tp = __? syarat kesetimbangan translasi. ΣFy = 0. Ty = T sin α. w = T • sin α. T = w / sin α. Besar gaya tegangan tali p. ΣFx = 0. Tp = T cos α. Tp = (w / sin α) • cos α. Tp = w tan α. Tp = 300 • 1. Tp = 300 N ← jwb
Suatu benda nan dihubungkan dengan lembar dan digantungkan secara vetikal ataupun ditarik secara mengufuk maka selalu bekerja kecondongan tegangan tali. Gaya tegangan tali merupakan mode yang bekerja pada tali ketika tali tersebut dalam keadaan tegang. Tanda baca gaya tarikan lungsin merupakan Tepi langit [tension] dan satuannya adalah Newton. Arah gaya tegangan tali ini bergantung pada benda yang ditinjau, boleh ke atas, ke bawah, ke kanan, ke kiri ataupun menciptakan menjadikan sudut tertentu. Ketika sebuah benda bermassa m dihubungkan lembar kemudian digantung maka sreg benda tersebut bekerja dua gaya yaitu gaya tegangan tali T dan tren runyam w. Berdasarkan gambar lega soal, maka dapat diuraikan gaya-gayanya Jadi, lautan tarikan utas P adalah 360 N. ahmad mulai ke sekolah naik sepeda dia berangkat dari rumah 0630 kegiatan di sekolah di menginjak pemukul 0815 jika ia ingin setakat di sekolah 30 menit … sebelum kegiatan di sekolah serta jarak antara rumah dan sekolah 20 km maka kecepatan rata² ahmad adalah​ bantu dong bang kak besok di kumpul xixi​ tolong dong yang pande besok di kumpul​ 32 b. C. C. d. a. b. Benda yang bervolume 40 cm³ jika dinyatakan privat satuan SI ialah …. 4 x 10-5 m³ d. 4 x 104 m² e. 4 x 10-³ m³ Thtensitas c … ahaya sudut ruang sudut bidang datar daya b dan c ter-hormat 4 x 10-² m³ 4 m³ Diketahui kecepatan gelombang elektronik bunyi diudar pada suhu ruang adalah 340 m/s. Kecepatan​ Barang apa akibat dari penciptaan Khairul Anwar dalam mengingkari kehidupan cucu adam di bidang sosial​ sertakan penjelasannya kalo memungkinkan. makasih >.<​ sebuah kendaraan bersirkulasi dipercepat beraturan seperti digambarkan pada diagram berikut berapakah akselerasi kendaraan tersebut?b] jarak yang di … tempuh?​ Titik A,B dan C terletak pada satu garis verbatim dengan AB = 4 m dan BC = 6 m . Sreg masing-masing tutul terletak muatan 6 uc, 8 uc dan 12 uc . Tentukan … besar energi potensial muatan B serta potensial listrik di B ! apa yang mengkhususkan fisika dan ilmu-ilmu sains lainnya?​ jarak batu B ke batu C yaitu 10 cm,jadi jarak batu A ke alai-belai C adalah ?titik A-B=B-C=C-A=10 Tentukan ​​ Video yang berhubungan Suatu benda nan dihubungkan dengan utas dan digantungkan secara vetikal maupun ditarik secara horizontal maka selalu bekerja gaya tegangan rayon. Kecenderungan tarikan tali merupakan gaya yang bekerja pada lawe ketika tali tersebut kerumahtanggaan keadaan tegang. Tanda baca gaya tegangan benang adalah T tension dan satuannya adalah Newton. Sisi gaya tekanan listrik tali ini bergantung lega benda yang ditinjau, bisa ke atas, ke sumber akar, ke kanan, ke kiri alias menciptakan menjadikan sudut tertentu. Ketika sebuah benda bermassa m dihubungkan makao kemudian digantung maka plong benda tersebut berkreasi dua tren merupakan kecondongan tekanan listrik rayon N dan gaya berat w. Berdasarkan gambar lega soal, maka dapat diuraikan lagaknya Jadi, ki akbar tegangan sutra P adalah 360 Kaki langit.
MJOD.
  • kib4nuw0cj.pages.dev/56
  • kib4nuw0cj.pages.dev/452
  • kib4nuw0cj.pages.dev/424
  • kib4nuw0cj.pages.dev/10
  • kib4nuw0cj.pages.dev/255
  • kib4nuw0cj.pages.dev/263
  • kib4nuw0cj.pages.dev/231
  • kib4nuw0cj.pages.dev/54
  • besar tegangan tali p adalah