Dua balok dengan massa masing-masing 1 kg dihubungkan oleh tali 1. Tali 2 bergantung di bawah balok B. Tiap tali memiliki massa 350 gram. Keseluruhan sistem dipercepat ke atas 5,5 m/s² oleh gaya F. Tegangan pada ujung bawah tali 1 adalah .... (gunakan percepatan gravitasi g = 9,8 m/s²) A. 7,9 N B. 13 N C. 20,6 N D. 23 N E. 31,5 N

Question

Jawaban yang benar adalah C. 20,6 N.

Diketahui:

Dua balok dihubungkan oleh tali 1

mA = mB = m = 1 kg

Tali 2 bergantung di bawah balok B

Massa tali 1 dan 2 = m' = 350 gram = 0,35 kg

a = 5,5 m/s² ke atas

Gaya tarik = F

g = 9,8 m/s²

Ditanya:

Tegangan pada ujung bawah tali 1 = T1 = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah penerapan hukum Newton. Pada hukum II Newton dinyatakan bahwa benda bergerak dengan percepatan a yang sebanding dengan resultan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massa benda. Secara matematis dirumuskan oleh:

a = ΣF/m

ΣF = m x a.

Keterangan:

a = percepatan benda (m/s^2)

m = massa benda (kg)

ΣF = resultan gaya (N).

Berdasarkan gambar diagram gaya benda pada foto di bawah, diperoleh:

ΣF = m x a

F - wA - w1 - T1 + T1 - wB - w2 - T2 + T2 = (mA + mB + m1 + m2) x a

F - (mxg) - (m'xg) - (mxg) - (m'xg) = (m + m + m' + m') x a

F - (2mxg) - (2m'xg) = (2m + 2m') x a

F - (2x1x9,8) - (2x0,35x9,8) = (2x1 + 2x0,35) x 5,5

F - (19,6) - (6,86) = (2 + 0,7) x 5,5

F = 14,85 + 19,6 + 6,86

F = 41,31 N.

Sehingga dengan meninjau hukum II Newton pada benda A, diperoleh tegangan pada ujung bawah tali 1 yaitu:

ΣF = m x a

F - wA - w1 - T1 = (mA+m1) x a

F - (mxg) - (m'xg) - T1 = (m+m') x a

41,31 - (1x9,8) - (0,35x9,8) - T1 = (1+0,35) x 5,5

41,31 - 9,8 - 3,43 - T1 = 7,425

T1 = 28,08 - 7,425

T1 = 20,655

T1 ≈ 20,6 N.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa