Perhatikan gambar di samping! Pesawat Atwood seperti gambar terdiri atas katrol silinder (dianggap sebagai silinder pejal) yang massanya 4 kg. Massa m, 5 kg dan massa m2 3 kg. Jika jari-jari katrol 50 cm dan percepatan gravitasi dianggap 10 m/s^2, tentukan tegangan tali.!

Hai, Gracias. Jawaban untuk pertanyaan ini adalah T1 = 40 N dan T2 = 36 N. Diketahui : mk = 4 kg m1 = 5 kg m2 = 3 kg r = 50 cm = 0,5 m g = 10 m/s^2 Ditanya: T1 dan T2 ... ? Penyelesaian: Pada sistem terdapat sebuah katrol bermassa mk yang terhubung dengan benda bermassa m1 dan m2. Benda m1 dan m2 terhubung dengan tali sehingga akan bergerak bersama-sama dan memiliki besar percepatan yang sama, secara matematis: a sistem = a1 = a2. Karena m1 > m2, maka arah percepatan seperti pada gambar terlampir. - Tinjau katrol Katrol diasumsikan sebagai silinder pejal sehingga momen inersia nya I = 1/2 mk.r^2. Karena katrol mengalami percepatan sudut dan momen gaya yang berkerja pada katrol berasal dari T1 dan T2, maka persamaan geraknya : ∑𝜏 = I𝛼 T1.r - T2.r = 1/2 mk.r^2.𝛼 ... (1) karena katrol pada sistem tersebut adalah katrol tetap yang diam terhadap acuan tanah maka didapatkan hubungan : a= 𝛼r sehingga persamaan (1) dapat ditulis ulang: (T1-T2)r = 1/2.mk.r^2. (a/r) (T1-T2) = 1/2.(4kg).a T1-T2 = 2a ... (2) - Tinjau benda m1 ∑Fy = m1.a m1.g - T1 = m1.a (5 kg)(10 m/s^2) - T1 = (5 kg).a 50 N - T1 = 5 kg.a T1 = 50 - 5a ... (3) - Tinjau benda m2 ∑Fy = m2.a T2 - m2.g = m2.a T2 - (3 kg)(10 m/s^2) = (3 kg).a T2 - 30 N = 3kg.a T2 = 30 + 3a ... (4) Subtitusikan persamaan (3) dan (4) ke (1): (50 - 5a) - (30 + 3a) =2 a 20 - 8a = 2a 20 = 10a a = 20/10 a =2 m/s^2 Subtitusikan nilai a ke persamaan (3) dan (4): T1 = 50 - 5(2) T1 = 50 - 10 T1 = 40 N T2 = 30 + 3(2) T2 = 36 N Jadi, besarnya tegangan tali T1 dan T2 secara berturut-turut adalah 40 N dan 36 N.