perhatikan gambar berikut! jika koefisien gesek antara meja dan massa adalah μs = 0,6 dan μk= 0,2. massa balok m1= 2 kg dan massa balok m2= 5 kg maka percepatan dan tegangan tali sistem adalah

Question

Jawaban yang benar adalah 46/7 m/s^2 dan 120/7 N.

Diketahui:

m1 = 2 kg

m2 = 5 kg

μs = 0,6

μk = 0,2

g = 10 m/s^2

Ditanya:

a dan T = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah analisis hubungan gaya gesek pada hukum Newton. Untuk menentukan keadaan benda, maka harus ditentukan hubungan antara gaya gesek statis maksimum (fs,maks) terhadap gaya tarik (F) nya. Berlaku tiga keadaan:

a. Jika F > fs,maks maka benda bergerak, sehingga ada percepatan benda.

b. Jika F = fs,maks maka benda tepat akan bergerak, namun percepatan benda masih nol.

c. Jika F < fs,maks maka benda diam, sehingga tidak ada percepatan benda.

Berdasarkan informasi soal, hitung besar fs,maks terlebih dahulu.

fs,maks = μ x N

fs,maks = μs x w1

fs,maks = μs x m1 x g

fs,maks = 0,6 x 2 x 10

fs,maks = 12 N.

Selanjutnya saat keadaan setimbang, gaya luar (F) yang bekerja pada benda m1 adalah tegangan tali T1 = T2, maka besarnya T2 adalah:

T2 = w2

T2 = m2 x g

T2 = 5 x 10

T2 = F = 50 N.

Nilai di atas memenuhi keadaan (a) yaitu F > fs,maks dimana 50 N > 12 N. Sehingga disimpulkan benda bergerak. Besar percepatan gerak benda diperoleh dari hukum II Newton yaitu:

ΣF = m x a,

dimana:

a = percepatan benda (m/s^2)

m = massa benda (kg)

ΣF = resultan gaya (N).

Gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetik, sehingga besdar gaya gesek kinetik adalah:

fk = μk x N

fk = μk x w1

fk = μk x m1 x g

fk = 0,2 x 2 x 10

fk = 4 N.

Maka, dari hukum II Newton di atas diperoleh percepatan sistem adalah:

ΣF = m x a

w2 - T2 + T1 - fk = (m1 + m2) x a

50 - 4 = (2 + 5) x a

a = 46/7 m/s^2.

Tegangan tali T1 = T2 dapat dihitung dengan meninjau benda m1 yaitu:

ΣF = m x a

T1 - fk = m1 x a

T1 - 4 = 2 x (46/7)

T1 = 4 + (92/7)

T1 = 120/7 N.

Jadi, percepatan dan tegangan tali sistem adalah 46/7 m/s^2 dan 120/7 N.

perhatikan gambar berikut! jika koefisien gesek antara meja dan massa adalah μs = 0,6 dan μk= 0,2. massa balok m1= 2 kg dan massa balok m2= 5 kg maka percepatan dan tegangan tali sistem adalah

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa