Sebuah batu dengan massa 2 kg diikat dengan tali dan diputar sehingga lintasan berbentuk lingkaran vertikal dengan jari-jari 0,5 m. Jika kecepatan sudut batu 6 rad/s dan g = 10 m/s^2, maka tegangan tali pada saat batu di titik tertinggi adalah .... A. 16 N B. 36 N C. 56 N D. 144 N E. 124 N

Question

Jawabannya adalah A. 16 N.

Diketahui:

m = 2 kg

R = 0,5 m

ω = 6 rad/s

g = 10 m/s²

Ditanya:

T = ....?

Jawab:

Konsep yang digunakan adalah Hukum II Newton dengan percepatan yang digunakan yaitu percepatan sentripetal. Rumusnya:

ΣFs = m×as

as = ω²R

dimana:

ΣFs = resultan gaya sentripetal (N)

m = massa (kg)

as = percepatan sentripetal (m/s²)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

R = jari-jari (m)

Maka, tegangan tali pada saat batu di titik tertinggi yaitu:

ΣFs = m×as

T - (m×g) = m×(ω²×R)

T = m×(ω²×R) + (m×g)

T = m ((ω²×R) - g)

T = 2 ((6²×0,5) - 10)

T = 2(18 - 10)

T = 2(8) = 16 N

Jadi, tegangan tali pada saat batu di titik tertinggi adalah 16 N. Sehingga, jawaban yang tepat adalah A.