Dua benda dihubungkan dengan tali seperti gambar dan ditarik dengan gaya F pada bidang datar yang kasar seperti gambar. Jika m = 2 kg dan M = 3 kg. Jika koefisien gesek semua permukaan adalah 0.2, besar tegangan T adalah... A. 2,4 N B. 4,8 N C. 6,4 N D. 8,6 N E. 9,0 N

Jawaban yang benar adalah C. 6,4 N Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda tidak sama dengan nol, maka benda yang bergerak pasti memiliki percepatan. Secara matematis Hukum II Newton dinyatakan sebagai : a = ∑F/m atau ∑F = m a dengan : ∑F = resultan gaya (N) m = massa (kg) a = percepatan (m/s²) Secara matematis hukum I Newton dinyatakan sebagai : ∑F = 0 untuk benda diam atau benda bergerak lurus beraturan. dengan : ∑F = resultan gaya (N) Gaya normal didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada bidang sentuh antara dua permukaan yang arahnya selalu tegak lurus pada bidang sentuh. Gaya berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada suatu benda dan arahnya selalu tegak lurus ke bawah menuju pusat bumi. Persamaannya adalah : w = m x g dengan : w = berat (N) m = massa (kg) g = percepatan gravitasi (m/s²) Gaya gesekan kinetis adalah gaya gesekan yang dikerjakan pada benda sewaktu benda bergerak. Rumusnya adalah : fk = μk. N dengan : μk = koefisien gaya gesek kinetis N = gaya normal (N) fk = gaya gesek kinetis (N) Diketahui : F = 16 N m = 2 kg M = 3 kg μk = 0,2 g = 10 m/s² Ditanya : T = ...? Pembahasan : Diagram gaya bebas ditunjukkan pada gambar. Tinjau gaya arah sumbu-Y masing-masing benda : ∑Fy = 0 N1 - w1 = 0 N1 = m g N1 = (2)(10) = 20 N ∑Fy = 0 N2 - w2 = 0 N2 = M g N2 = (3)(10) = 30 N Hitung gaya gesek masing-masing benda : fk1 = μk N1 fk1 = (0,2)(20) = 4 N fk2 = μk N2 fk2 = (0,2)(30) = 6 N Hitung percepatan sistem : ∑Fx = (m + M)a F - fk1 - fk2 = (m + M)a 16 - 4 - 6 = (2 + 3)a 6 = 5a a = 1,2 m/s² Tinjau gaya arah sumbu-X pada benda m : ∑Fx = m a T - fk1 = m a T - 4 = 2(1,2) T = 2,4 + 4 T = 6,4 N Jadi besar tegangan tali T adalah 6,4 N. Oleh karena itu jawaban yang benar adalah C.