Sebuah ember berikut isinya bermassa m = 20 kg dihubungkan dengan tali pada sebuah katrol berbentuk silinder pejal bermassa M = 10 kg. Ember mula-mula ditahan dalam kondisi diam kemudian dilepaskan. Jika jari-jari katrol 25 cm dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, maka percepatan gerak turunnya massa m sebesar....m/s2

Hallo Anse, kakak bantu jawab ya; Jawaban yang benar adalah 8 m/s². Diketahui: m = 20 kg M = 10 kg r = 25 cm = 0,25 m g = 10 m/s² Ditanya: a = ? Pembahasan 1) momen inersia katrol silinder pejal. Momen inersia merupakan ukuran kelembaman benda yang berotasi atau berputar terhadap sumbu putarnya. Momen inersia untuk katrol yang berbentuk silinder pejal sebagai berikut. I = ½.M.r² Keterangan I = momen inersia (kg.m²) M = massa katrol (kg) r = jari-jari katrol (m) 2) Tinjau katrol Katrol mengalami perubahan gerak rotasi atau momen gaya. Momen gaya adalah kecenderungan suatu gaya untuk memutar benda pada suatu sumbu. Momen gaya menimbulkan percepatan sudut sehingga terjadi gerak rotasi. τ = I.α T.r = I.α T.r = ½.M.r²(a/r) Keterangan τ = momen gaya (N.m) T = gaya tegangan tali (m) α = percepatan sudut (rad/s²) a = percepatan linear (m/s²) Sehingga T.r = ½.M.r²(a/r) T = ½.M.a.r²/r² T = ½.M.a T = ½.10a T = 5a ... (1) 3) Tinjau ember. Ember mengalami percepatan kebawah karena gaya berat ember. Selain gaya berat yang arahnya kebawah, terdapat gaya tegangan tali yang arahnya ke atas (berlawanan dengan arah gerak). Dengan menggunakan persamaan hukum II Newton sebagai berikut. ∑F = m.a W – T = m.a m.g – T= m.a Keterangan W = gaya berat ember (N) T = gaya tegangan tali (N) T bertanda (-) kerena berlawanan arah dengan arah gerak ember. m = massa ember (kg) a = percepatan linear (m/s²) Sehingga m.g – T= m.a 20.10 – 5a = 20a 25a = 200 a = 200/25 a = 8 m/s² Jadi, percepatan gerak turunnya massa m sebesar 8 m/s². Semoga membantu..