Sebuah timba berisi pasir memiliki massa 5 kg. Timba digantung dengan tali. Jika percepatan gravitasi bumi g = 10m/s2, maka hitinglah gaya tegangan tali dalam tiga kondisi berikut:
a. Jika sistem dalam keadaan diam
b. Jika sistem bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s^2
c. Jika sistem bergerak ke bawah dengan percepatan 2 m/s^2
Jawab
Diketahui:
m = 5 kg
g = 10 m/s2
Ditanya:
T =
T1(a = 2 m/s^2 ke atas)=
T2(a = 2 m/s^2 ke bawah)=
Dijawab :
B. Jika a = 2 m/s^2, benda bergerak ke atas;
Karena gerak ke atas, maka berlaku hukum
ke 2 Newton, yakni
C. Jika a = 2 m/s^2, benda bergerak ke bawah; Karena gerak ke bawah, maka berlaku hukum
ke 2 Newton, yakni
Secara logika bisa kita pahami bahwa saat benda tertarik ke atas, tali akan menegang lebih besar daripada saat benda diturunkan ke bawah. Dan kondisi tali terputus selalu karena gaya yang mengarah ke atas.
Benda dengan Katrol
Benda A dan B dengan massa ma = 4 kg dan mb = 6 kg dihubungkan dengan tali yang dilewatkan katrol licin. Sistem mula-mula diam. Jika g = 10 m/s2 dan sistem dilepaskan, hitunglah;a. Percepatan benda A dan B
b. Jarak yang ditempuh benda A dan B selama 2 sekon
c. Besar gaya tegangan tali.
Jawab
Diketahui:
ma = 4 kg
mb = 6 kg
g = 10 m/s^2
Ditanya:
a =
s(t=2 sekon) =
T =
Dijawab:
Dari gambar di atas, dapat dihitung
Wa = ma . g
= 4 kg . 10 m/s^2
= 40 N
Wb = mb . g
= 6 kg . 10 m/s^2
= 60 N
Setelah sistem dilepas, maka benda akan bergerak menuju B (karena B lebih berat). Benda A bergerak ke atas dan benda B bergerak ke bawah dengan percepatan sama.
Untuk Benda A berlaku:
Untuk Benda B berlaku
Sehingga, du persamaan di atas digabung menjadi
Setelah itu, kita dapat mencari jarak
Lalu, mencari tegangan tali
