Perhatikan gambar berikut! Diketahui massa A dan B berturut-turut adalah 4 kg dan 5 kg. Massa katrol 2 kg dan jari-jari katrol 20 cm. Katrol dianggap silinder pejal dengan momen inersia 2 1 ​ m R 2 .Apabila percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2 , maka ... momen gaya total pada katrol 1 Nm percepatan sudut katrol 25 rad/s 2 tegangan tali T A sama dengan T B percepatan linear sistem 5 m/s 2

Pembahasan

Diketahui: m A ​ = 4 kg m B ​ = 5 kg m k ​ = M = 2 kg R = 0 , 2 m I = 2 1 ​ M R 2 g = 10 m / s 2 Ditanya: pernyataan yang benar Jawab: Momen inersia adalah ukuran kelembaman suatu benda untuk berotasi terhadap porosnya. Momen inersia dirumuskan sebagai berikut: I = m R 2 Sedangkan untuk benda tegar, momen inersia besarnya adalah: I = km R 2 Hukum Newton II pada sistem katrol tersebut adalah sebagai berikut: Pada balok B: Σ F = ma w B ​ − T B ​ = m B ​ a m b ​ g B ​ − T B ​ = m B ​ a 5 ( 10 ) − T B ​ = 5 a 50 − 5 a = T B ​ ... ( i ) Pada balok A: Σ F = ma T A ​ = m A ​ a T A ​ = 4 a ... ( ii ) Hubungan torsi dan momen inersia pada sistem katrol: Σ τ = I α ( T B ​ − T A ​ ) R = k m k ​ R 2 × R a ​ ( ( 50 − 5 a ) − 4 a ) = 2 1 ​ × 2 × a 50 − 9 a = a 50 = 10 a a = 10 50 ​ = 5 m / s 2 Besar percepatan sistem katrol adalah 5 m / s 2 . Percepatan sudut katrol yaitu: α = R a ​ = 0 , 2 5 ​ = 25 rad / s 2 Percepatan sudut sistem katrol adalah 25 rad / s 2 . T A ​ = 4 a = 4 × 5 = 20 N T B ​ = 50 − 5 a = 50 − 5 ( 5 ) = 50 − 25 = 25 N Besar tegangan tali A adalah 20 newton sedangkan besar tegangan tali B adalah 25 newton. Momen gaya pada sistem katrol : Σ τ = ( T B ​ − T A ​ ) R = ( 25 − 20 ) 0 , 2 = 5 × 0 , 2 = 1 Nm Momen gaya pada sistem katrol tersebut adalah 1 Nm. Jadi, pernyataan yang benar adalah 1,2 dan 4. Sepertinya ada kesalahan pada bagian ini sehingga tidak ada jawaban yang sesuai.