Roboguru

Dua benda masing-masing bermassa m1 = 4 kg dan m2 = 4 kg dihubungkan dengan katrol yang bermassa 4 kg seperti tampak pada gambar di bawah ini. Jika permukaan bidang AB licin, tentukan percepatan benda m1 dan m2 !

Pertanyaan

Dua benda masing-masing bermassa m1 = 4 kg dan m2 = 4 kg dihubungkan dengan katrol yang bermassa 4 kg seperti tampak pada gambar di bawah ini.

Jika permukaan bidang AB licin, tentukan percepatan benda m1 dan m2 !

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m1=4kgm2=4kgmk=4kg

Ditanya : percepatan benda ?

Penyelesaian :

Tinjau benda 1

ΣF=maT1m1gsin30=m1aT1=4a+20

Tinjau benda 2

ΣF=mam2gT2=m2aT2=404a

Tinjau katrol

Στ=Iα(T2T1)R=21mkR2RaT2T1=214aT2T1=2a

kemudian substitusi tegangan tali

T2T1=2a404a(4a+20)=2a404a4a20=2a10a=20a=2m/s2

Dengan demikian, besar percepatan benda adalah 2 m/s2.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Ridwan

Mahasiswa/Alumni UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Katrol cakram pejal bermassa 1 kg dan berjari-jari 10 cm, pada tepinya dililitkan tali, salah satu ujung tali digantungi beban 1 kg. Anggap tali tak bermassa. Percepatan gerak turunnya beban adalah… (...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m=1kgR=10cm=0,1m

Ditanya: Percepatan ?

Penyelesaian :

Tentukan momen inersia

I=21mR2I=211(0,1)2I=0,005kgm2

kemudian, gunakan persamaan momen gaya

τ=IαFR=IRamgR=0,005Ra1100,1=0,0050,1aa=20m/s2

Dengan demikian, besar percepatan adalah 20 m/s2.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

0

Roboguru

Sebuah silinder pejal dengan jari-jari 20 cm dan massa 5 kg dililitkan dengan seutas tali seperti gambar di samping. Jika ujung tali yang lain diberi beban 10 kg, hitunglah momen gaya!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R = 20 cm = 0,2 m

M = 5 kg

m = 10 kg

Ditanya: sigma = ?

Pembahasan:

Untuk menyelesaikan soal ini perlu ditinjau total gaya dan total momen gaya yang bekerja pada sistem

  

Tinjauan gaya:

capital sigma F equals m a w minus T equals m a T equals w minus m a T equals m g minus m a T equals 10 times 10 minus 10 a T equals 100 minus 10 a space horizontal ellipsis horizontal ellipsis open parentheses 1 close parentheses 

Gaya yang mengakibatkan silinder pejal berotasi adalah gaya tegangan tali, sehingga tinjauan momen gaya:

capital sigma sigma equals I alpha T times R equals 1 half M R squared a over R T equals 1 half M a 100 minus 10 a equals 1 half 5 a 100 equals 12 comma 5 a a equals 8 space straight m divided by straight s squared 

Sehingga momen gayanya adalah:

sigma equals I alpha sigma equals 1 half M R squared a over R sigma equals 1 half M R a sigma equals 1 half 5 times 0 comma 2 times 8 sigma equals 4 space Nm 

Jadi. momen gaya pada sistem adalah 4 Nm.

0

Roboguru

Suatu sistem katrol memiliki momen inersia I = 1 ,7 kg m2, r1 = 50 cm, dan r2 = 20 cm. Benda m1 = 2 kg dan m2 = 1,8 kg mula-mula ditahan diam dan berada pada ketinggian yang sama 20 cm di atas lantai....

Pembahasan Soal:

Diketahui :

I = 1 ,7 kg m2

r1 = 50 cm =0,5 m

r2 = 20 cm = 0,2 m

g = 10 m/s2

m1 = 2 kg (w1 = 20 N)

m2 = 1,8 kg (w2 = 18 N)

v= 0 m/s

h = 20 cm = 0,2 mspace

DItanya :h2

Penyelesain :

Torsi atau momen gaya adalah gaya pada sumbu putar yang dapat menyebabkan benda bergerak melingkar atau berputar. Terdapat dua persamaan untuk menghitung momen gaya sebagai berikut.

tau equals F r tau equals I alpha  

Hubungan percepatan linear dan percepatan sudut dapat dituliskan pada persamaan berikut.

a equals alpha R   

Hitung masing-masing tegangan tali menggunakan persamaan Hukum II Newton.

Sistem benda 1

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum for blank of F end cell equals cell m subscript 1 a subscript 1 end cell row cell w subscript 1 minus T subscript 1 end cell equals cell m subscript 1 alpha r subscript 1 end cell row cell 20 minus T subscript 1 end cell equals cell 2 times alpha times 0 comma 5 end cell row cell 20 minus T subscript 1 end cell equals alpha row cell 20 minus alpha end cell equals cell T subscript 1 end cell end table      

Sistem benda 2

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum for blank of F end cell equals cell m subscript 2 a subscript 2 end cell row cell T subscript 2 minus w subscript 2 end cell equals cell m subscript 2 alpha r subscript 2 end cell row cell T subscript 2 minus 18 end cell equals cell 1 comma 8 times alpha times 0 comma 2 end cell row cell T subscript 2 minus 18 end cell equals cell 0 comma 36 alpha end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 0 comma 36 alpha plus 18 end cell end table    

Hitung percepatan sudut sistem katrol menggunakan persamaan torsi. T1 berputar berlawanan jarum jam sehingga Tpositif sedangkan T2 berputar searah jarum jam sehingga T2 negatif.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum for blank of tau end cell equals cell I alpha end cell row cell T subscript italic 1 r subscript italic 1 minus T subscript italic 2 r subscript italic 2 end cell equals cell I alpha end cell row cell left parenthesis 20 minus alpha right parenthesis 0 comma 5 minus open parentheses 0 comma 36 alpha plus 18 close parentheses 0 comma 2 end cell equals cell 1 comma 7 alpha end cell row cell 10 minus 0 comma 5 alpha minus 0 comma 072 alpha minus 3 comma 6 end cell equals cell 1 comma 7 alpha end cell row cell 6 comma 4 minus 0 comma 572 alpha end cell equals cell 1 comma 7 alpha end cell row cell 6 comma 4 end cell equals cell 1 comma 7 alpha plus 0 comma 572 alpha end cell row cell 6 comma 4 end cell equals cell 2.272 alpha end cell row cell fraction numerator 6 comma 4 over denominator 2.272 end fraction end cell equals alpha row cell 2 comma 8 space rad divided by straight s squared end cell equals alpha end table    

Hitung percepatan masing-masing benda.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell a subscript 1 end cell equals cell alpha r subscript 1 end cell row blank equals cell 2 comma 8 times 0 comma 5 end cell row blank equals cell 1 comma 4 space straight m divided by straight s squared end cell row cell a subscript italic 2 end cell equals cell alpha r subscript italic 2 end cell row blank equals cell 2 comma 8 times 0 comma 2 end cell row blank equals cell 0 comma 56 space straight m divided by straight s squared end cell end table 

HItung waktu benda 1 sesaat sebelum menyentuh tanah.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row h equals cell v subscript 0 t plus 1 half a subscript 1 t squared end cell row cell 0 comma 2 end cell equals cell 0 plus 1 half times 1 comma 4 t squared end cell row cell 0 comma 2 end cell equals cell 0 comma 7 t squared end cell row cell fraction numerator 0 comma 2 over denominator 0 comma 7 end fraction end cell equals cell t squared end cell row cell 0 comma 285 end cell equals cell t squared end cell row cell 0 comma 53 space straight s end cell equals t end table 

Hitung ketinggian maksimum yang dicapai benda 2.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row h equals cell v subscript 0 t plus 1 half a subscript 2 t squared end cell row blank equals cell 0 plus 1 half times 0 comma 56 times 0 comma 53 squared end cell row blank equals cell 0 comma 28 times 0 comma 28 end cell row blank equals cell 0 comma 078 space straight m end cell row blank equals cell 7 comma 8 space cm end cell end table 

Dengan demikian, tinggi maksimum yang dicapai benda m2 adalah 7,8 cm.

0

Roboguru

Yuri menimba air sumur menggunakan katrol. Pada saat ditarik, tali timba putus sehingga ember berisi air 4 kg turun selama 5 detik dan kecepatan sudut katrol menjadi 50 rad/s. Jika gaya yang bekerja p...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m = 4 kg

t = 5 s

ω = 50 rad/s

F = 20 N

r = 10 cm = 0,1 m

g = 10 m/s2

Ditanya: α dan = ?

Pembahasan:

Untuk menentukan percepatan sudut katrol dapat digunakan rumus GMBB, yaitu:

omega subscript t equals omega subscript o plus alpha t 50 equals 0 plus alpha times 5 alpha equals 10 space rad divided by straight s squared  

Karena katrol berotasi maka berlaku persamaan:

capital sigma sigma equals I alpha F r equals I alpha 20 times 0 comma 1 equals I times 10 I equals 2 over 10 I equals 0 comma 2 space kgm squared 

Jadi, percepatan sudut dan momen inersia katrol adalah 10 rad/s2 dan 0,2 kgm2.

0

Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Dua buah benda A dan B yang bermassa masing-masing 2 kg dan 4 kg dihubungkan dengan katrol yang memiliki massa 4 kg dan berjari-jari 10 cm seperti pada gambar di atas. Lu...

Pembahasan Soal:

Vektor gaya pada katrol tersebut adalah

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved