Bola kecil P dan Q bermassa sama, diikatkan pada tali secara berurutan seperti gambar di bawah. Bola diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan secara horizontal. Jika panjang OP = 50 cm dan OQ = 100 cm, berapakah besar perbandingan tegangan tali yang terjadi pada tali OP dengan OQ ?

Pembahasan

Diketahui : m P ​ = m Q ​ = m R OP ​ = 50 cm = 0 , 5 m R OQ ​ = 100 cm = 1 m θ = sudut antara tali dan sumbu y Ditanya : T OP ​ : T OQ ​ ? Jawab : Gaya tegangan tali pada gerak melingkar terjadi ketika tali digantungkan dengan benda bermassa sehingga tali dalam keadaan tegang, kemudian diputar melingkar. Benda yang digantungkan pada tali tersebut mengalami gerak melingkar, sehingga pada benda bekerja gaya sentripetal yang rumusnya: F s ​ = m ⋅ a s ​ . Menentukan tegangan OP Σ F s ​ T OP ​ + w P ​ cos θ T OP ​ T OP ​ ​ = = = = ​ m ⋅ a s ​ m P ​ ⋅ ω 2 ⋅ R OP ​ m ⋅ ω 2 ⋅ R OP ​ − m ⋅ g cos θ m ( 0 , 5 ω 2 − g cos θ ) ​ Menentukan tegangan OQ Σ F s ​ T OQ ​ + T OP ​ + w Q ​ cos + w P ​ cos θ T OQ ​ T OQ ​ ​ = = = = ​ m ⋅ a s ​ m Q ​ ⋅ ω 2 ⋅ R OQ ​ m ⋅ ω 2 ⋅ 1 − m ⋅ g cos θ − m ⋅ g cos θ − m ( 0 , 5 ω 2 − g cos θ ) m ( 0 , 5 ω 2 − g cos θ ) ​ Menentukan T OP ​ : T OQ ​ ​ ​ T OP ​ ​ ​ ​ T OQ ​ ​ ​ = ​ ​ m ( 0 , 5 ω 2 − g cos θ ) ​ ​ ​ m ( 0 , 5 ω 2 − g cos θ ) ​ ​ ​ ​ T OP ​ ​ ​ ​ T OQ ​ ​ ​ = ​ ​ 1 ​ ​ ​ 1 ​ ​ Jadi perbandingan tegangan tali OP dan OQ adalah 1 : 1.