Roboguru

Dua buah benda A dan B dikaitkan dengan katrol (massa katrol diabaikan) seperti pada gambar berikut. Massa benda A dan B masing-masing 3 kg dan 7 kg. Jika g = 10 m/s², tentukan: a. gambar diagram gaya yang bekerja pada benda b. percepatan sistem benda dan besar gaya tegangan talinya.

Pertanyaan

Dua buah benda A dan B dikaitkan dengan katrol (massa katrol diabaikan) seperti pada gambar berikut.

Massa benda A dan B masing-masing 3 kg dan 7 kg. Jika g = 10 m/s², tentukan:
a. gambar diagram gaya yang bekerja pada benda
b. percepatan sistem benda dan besar gaya tegangan talinya.space 
 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

a. Diagram gaya yang bekerja pada benda
    Pada benda bekerja gaya berat (W) yang arahnya ke bawah dan gaya tegangan tali (T) yang arahnya ke atas seperti yang ditunjukkan gambar berikut:
    

b. Percepatan sistem
    WB > WA karenanya benda B bergerak ke bawah, benda A bergerak ke atas (sistem bergerak searah putaran jarum jam).
    begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma F end cell equals cell m a end cell row cell W subscript B minus W subscript A end cell equals cell left parenthesis m subscript A plus m subscript B right parenthesis a end cell row a equals cell fraction numerator W subscript B minus W subscript A over denominator m subscript A plus m subscript B end fraction end cell row a equals cell fraction numerator 70 space minus 30 over denominator 7 plus 3 end fraction end cell row a equals cell 4 space straight m divided by straight s squared end cell end table end style  

    Gaya tegangan tali
     Gaya tegangan tali pada ditinjau dari kedua benda adalah sama
     Tinjau dari benda A
      begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T minus W subscript A end cell equals cell m subscript A. a end cell row T equals cell m subscript A. a plus W subscript A end cell row T equals cell left parenthesis 3 space kg right parenthesis left parenthesis 4 space straight m divided by straight s squared right parenthesis plus 30 space straight N end cell row T equals cell 42 space straight N end cell end table end style  

       Tinjau dari benda B
        begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell W subscript B minus T end cell equals cell m subscript B. a end cell row T equals cell W subscript B minus m subscript B. a end cell row T equals cell 70 space straight N space minus left parenthesis 7 space kg right parenthesis left parenthesis 4 space straight m divided by straight s squared right parenthesis end cell row T equals cell 42 space straight N end cell end table end style 

        Jadi, percepatan sistem = 4 m/s² dan gaya tegangan tali = 42 N. undefined  

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

Y. Maghfirah

Terakhir diupdate 13 September 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

Sebuah katrol licin digantungi beban dengan kondisi mula-mula kedua benda diam dengan  dan . Tentukan percepatan gerak benda pertama dan kedua. (Gunakan percepatan gravitasi bumi )

Pembahasan Soal:

Benda yang dihubungkan dengan tali melalui katrol menerapkan konsep Hukum II Newton. Percepatan benda pada katrol licin dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row a equals cell fraction numerator open parentheses m subscript 2 minus m subscript 1 close parentheses g over denominator m subscript 1 plus m subscript 2 end fraction end cell row a equals cell fraction numerator open parentheses 2 close parentheses open parentheses 10 close parentheses over denominator 6 end fraction end cell row a equals cell 3 comma 33 space straight m divided by straight s squared end cell end table 

Jadi, percepatan gerak benda adalah 3,33 m/s2

Roboguru

Dua buah balok dengan massa  dan  dihubungkan dengan tali tak bermassa melalui katrol yang diam sedangkan lantai kasar memiliki nilai koefisien gesekan  sebesar 0,2 seperti pada gambar berikut. Jik...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style italic m subscript italic A equals 3 space kg italic m subscript B equals 7 space kg italic mu equals 0 comma 2 italic g equals 10 space begin inline style bevelled m over s squared end style end style

 

Pembahasan :

 Garis gaya pada sistem

Menghitung gaya normal dengan meninjau benda A

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum F end cell equals 0 row cell N bond W subscript italic A end cell equals 0 row N equals cell W subscript italic A end cell row N equals cell left parenthesis 3 right parenthesis left parenthesis 10 right parenthesis end cell row N equals cell 30 space N end cell end table end style  

 

Menghitung percepatan dengan meninjua seluruh sistem

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum F end cell equals cell italic m italic a end cell row cell W subscript B minus sign italic T and italic T minus sign italic f end cell equals cell left parenthesis italic m subscript italic A plus italic m subscript B right parenthesis italic a end cell row cell W subscript B minus sign italic f end cell equals cell left parenthesis italic m subscript italic A plus italic m subscript B right parenthesis italic a end cell row cell italic m subscript B italic g minus sign N italic mu end cell equals cell left parenthesis italic m subscript italic A plus italic m subscript B right parenthesis italic a end cell row cell left parenthesis 7 right parenthesis left parenthesis 10 right parenthesis minus sign left parenthesis 30 right parenthesis left parenthesis 0 comma 2 right parenthesis end cell equals cell left parenthesis 3 plus 7 right parenthesis italic a end cell row 64 equals cell 10 italic a end cell row italic a equals cell 6 comma 4 space begin inline style bevelled m over s squared end style end cell end table end style 

 Jadi, percepatan yang dialami benda sebesar  begin mathsize 14px style 6 comma 4 space begin inline style bevelled m over s squared end style end style 

Roboguru

Suatu sistem terdiri atas dua balok yang terhubung oleh tali melalui sebuah katrol licin semula dalam keadaan diam. Apa yang terjadi pada sistem apabila permukaan meja kasar? Jika sistem bergerak, rum...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Permukaan meja kasar

Massa benda A = mA

Massa benda B = mB

Ditanyakan: rumusan percepatan

Jawab:

Benda akan bergerak apabila gaya yang bekerja pada benda lebih besar dari gaya gesek.

Percepatan sistem dapat dihitung dengan konsep Hukum II Newton.

Tinjau gaya yang bekerja pada benda A

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma F end cell equals cell m subscript A. a end cell row cell T minus f subscript g e s end subscript end cell equals cell m subscript A. a end cell row T equals cell m subscript A. a plus f subscript g e s end subscript end cell end table end style  

Tinjau gaya yang bekerja pada benda A

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma F end cell equals cell m subscript B. a end cell row cell W minus T end cell equals cell m subscript B. a end cell row T equals cell m subscript B. g minus m subscript B. a end cell end table end style 

Menghitung percepatan benda

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row T equals T row cell m subscript A. a plus f subscript g e s end subscript end cell equals cell m subscript B. g minus m subscript B. a end cell row cell m subscript A. a plus m subscript B. a end cell equals cell m subscript B. g minus f subscript g e s end subscript end cell row cell a left parenthesis m subscript A. m subscript B right parenthesis end cell equals cell m subscript B. g minus f subscript g e s end subscript end cell row a equals cell fraction numerator m subscript B. g minus f subscript g e s end subscript over denominator m subscript A plus m subscript B end fraction end cell end table end style 

Jadi, percepatan sistem saat bergerak dapat dihitung dengan rumus fraction numerator bold m subscript bold B bold. bold g bold minus bold f subscript bold g bold e bold s end subscript over denominator bold m subscript bold A bold plus bold m subscript bold B end fraction

Roboguru

Balok A bermassa 5 kg diletakkan pada bidang datar licin, balok B yang massanya 3 kg digantung dengan tali dan dihubungkan dengan balok A melalui sebuah katrol. Jika , tentukan percepatan balok terseb...

Pembahasan Soal:

Diketahui

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m subscript a end cell equals cell 5 space kg end cell row cell m subscript b end cell equals cell 3 space kg end cell row g equals cell 10 space straight m divided by straight s squared end cell end table end style 

Ditanya : a dan T ?

Jawab :

Berdasarkan Hukum II Newton:

Tinjau garis gaya pada sumbu x

sum for blank of space F subscript x equals m subscript A. a T equals m subscript A. a space... space p e r s a m a a n space 1  

Tinjau garis gaya pada sumbu y

begin inline style sum for blank of end style space F subscript y equals m subscript B. a m subscript B. g minus T equals m subscript B. a space... space p e r s a m a a n space 2 

substitusi persamaan 1 ke persamaan 2 :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m subscript B. g minus T end cell equals cell m subscript B. a space end cell row cell m subscript B. g minus m subscript A. a end cell equals cell m subscript B. a end cell row cell space m subscript B. g end cell equals cell open parentheses m subscript A plus m subscript B close parentheses. a end cell row a equals cell space fraction numerator m subscript B. g over denominator open parentheses m subscript B plus m subscript A close parentheses end fraction end cell row a equals cell fraction numerator 3.10 over denominator open parentheses 5 plus 3 close parentheses end fraction end cell row a equals cell 3 comma 75 space bevelled straight m over straight s squared end cell end table  

sedangkan Tegangan tali diperoleh dengan substitusikan besar percepatan ke persamaan 1:

T equals m subscript A cross times a T equals open parentheses 5 close parentheses open parentheses 3 comma 75 close parentheses T equals 18 comma 75 space straight N   

Jadi, percepatan balok bergerak 3,75 m/s2 dan tegangan talinya 18,75 N.

Roboguru

Perhatikan gambar sistem katrol di bawah ini! Bila massa benda A = 9 kg, massa B = 6 kg, bidang meja licin. Maka percepatan benda serta tegangan talinya adalah... ()

Pembahasan Soal:

Diketahui:

mA = 9 kg

mB = 6 kg

g = 10 m/s2

Ditanya: a = ...?

Jawaban:

Kita gunakan persamaan hukum II Newton untuk menyelesaikannya.

begin mathsize 14px style a equals fraction numerator capital sigma F over denominator m end fraction a equals fraction numerator w subscript A over denominator m subscript A plus m subscript B end fraction a equals fraction numerator m subscript A g over denominator m subscript A plus m subscript B end fraction a equals fraction numerator 9 cross times 10 over denominator 9 plus 6 end fraction bold italic a bold equals bold 6 bold space bold m bold divided by bold s to the power of bold 2 end style

Perhatikan benda B

begin mathsize 14px style capital sigma F equals m subscript B a T equals m subscript B a T equals 6 cross times 6 bold italic T bold equals bold 36 bold space bold N end style 

Dengan demikian, percepatan benda dan tegangan tali berturut-turut adalah 6 m/s2 dan 36 N.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.space 

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