Pada katrol yang massanya diabaikan, digantungkan seutas tali yang pada ujung-ujungnya diberi beban P dan Q seperti gambar di samping. Jika mp = 3 kg, mo = 7 kg, dan g = 10 m/s², tentukan: a. besar percepatan masing-masing benda serta b. tegangan tali T, dan T₂.

Jawaban yang benar dari soal tersebut adalah besar percepatan masing-masing benda adalah 4 m/s^2 dan tegangan tali T1 dan T2 adalah 42 N. Katrol adalah roda yang memiliki poros, biasanya di sekeliling roda terdapat lintasan sebagai tempat untuk tali. Biasanya terdapat dua buah benda dengan massa berbeda terpasang pada seutas tali yang terhubung pada katrol. Perbedaan massa dari kedua benda membuat salah satu benda akan bergerak ke atas dan benda lainnya bergerak ke bawah. Pada sistem tersebut, terdapat gaya tegang tali T yang menopang benda ke atas dan gaya berat masing-masing benda dengan arah menuju gravitasi bumi. Apabila massa katrol dan gaya gesek diabaikan, maka percepatan sistem dapat dinyatakan secara matematis sebagai berikut. a = (W1 - W2)/(m1 + m2) a = (m1 - m2)g/(m1 + m2) Keterangan : a = percepatan sistem (m/s^2) W1 = gaya berat benda 1 (N) W2 = gaya berat benda 2 (N) m1 = massa benda 1 (kg) m2 = massa benda 2 (kg) g = percepatan gravitasi (m/s^2) Diketahui : mp = 3 kg mq = 7 kg g = 10 m/s^2 Ditanyakan : a dan T = ? Jawab : 1) Mencari persamaan masing-masing benda a. Mencari persamaan benda 1 ( benda P ) T1 - W1 = m1.a T1 - mp.g = mp.a T1 = mp.a + mp.g ... (1) b. Mencari persamaan benda 2 ( benda Q ) W2 - T2 = m2.a mq.g - T2 = mq.a T2 = mq.g - mq.a ... (2) 2) Mencari percepatan benda T1 = T2 mp.a + mp.g = mq.g - mq.a mp.a + mq.a = mq.g - mp.g (mp + mq).a = (mq - mp).g a = (mq-mp)g/(mq+mp) a = (7-3).10/(7+3) a = 4.10/10 a = 4 m/s^2 3) Mencari tegang tali Nilai T1 dan T2 akan bernilai sama karena berada pada satu sistem yang sama, sehingga untuk menentukan nilai tegang tali, dapat digunakan salah satu persamaan, yaitu T1 = mp.a + W1 T1 = mp.a + mp,g T1 = 3.4 + 3.10 T1 = 12 + 30 T1 = 42 N. Jadi, besar percepatan masing-masing benda adalah 4 m/s^2 dan tegangan tali T1 dan T2 adalah 42 N.