Pertanyaan

Perhatikan gambar berikut ini! Apabila balok berada dalam keadaan setimbang, nilai θ adalah ….

Perhatikan gambar berikut ini!

Apabila balok berada dalam keadaan setimbang, nilai θ adalah ….

25 N
$begin mathsize 14px style fraction numerator 50 over denominator square root of 3 end fraction end style$ N
N
50 N
N

F. Zahara

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah B.

Pembahasan

Gaya-gaya yang bekerja pada sistem tersebut dapat digambarkan sebagai berikut. Balok berada dalam keadaan setimbang, maka Pada sumbu-x berlaku Pada sumbu-y berlaku Berdasarkan aturan trigonometri, berlaku maka persamaan sebelumnya dapat disederhanakan menjadi Besar tegangan T 2 : Dengan demikian, dapat diketahui bahwa T 1 > T 2 . Masing-masing tali hanya dapat menahan beban maksimum sebesar 50 N, maka dapat diambil T 1 = 50 N untuk mengetahui berat balok maksimum (nilai T 2 = 50 N akan menyebabkan T 1 > 50 N sehingga menyebabkan tali 1 putus). Besar T 2 adalah Gaya-gaya yang bekerja pada balok : Dengan demikian, berat maksimum balok ( w ) : Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Gaya-gaya yang bekerja pada sistem tersebut dapat digambarkan sebagai berikut.

Balok berada dalam keadaan setimbang, maka

Pada sumbu-x berlaku

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell straight capital sigma F subscript x end cell equals 0 row cell T subscript 1 sin invisible function application 30 to the power of o minus T subscript 2 sin invisible function application theta end cell equals 0 row cell T subscript 1 sin invisible function application 30 to the power of o end cell equals cell T subscript 2 sin invisible function application theta end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell T subscript 1 fraction numerator sin invisible function application 30 degree over denominator sin invisible function application theta end fraction end cell end table end style$

Pada sumbu-y berlaku

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell straight capital sigma F subscript y end cell equals 0 row cell T subscript 1 cos invisible function application 30 degree minus T subscript 2 cos invisible function application theta minus T subscript 2 end cell equals 0 row cell T subscript 1 cos invisible function application 30 degree end cell equals cell T subscript 2 open parentheses cos invisible function application theta plus 1 close parentheses end cell row cell T subscript 1 cos invisible function application 30 degree end cell equals cell T subscript 1 fraction numerator sin invisible function application 30 degree over denominator sin invisible function application theta end fraction open parentheses cos invisible function application theta plus 1 close parentheses end cell row cell cos invisible function application 30 degree end cell equals cell fraction numerator sin invisible function application 30 degree over denominator sin invisible function application theta end fraction open parentheses cos invisible function application theta plus 1 close parentheses end cell row cell sin space straight theta space cos invisible function application 30 degree end cell equals cell sin invisible function application 30 degree cos invisible function application theta plus sin invisible function application 30 degree end cell row cell sin space straight theta space cos invisible function application 30 degree minus sin invisible function application 30 degree cos invisible function application theta end cell equals cell sin invisible function application 30 degree end cell end table end style$

Berdasarkan aturan trigonometri, berlaku

maka persamaan sebelumnya dapat disederhanakan menjadi

Besar tegangan T₂ :

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T subscript 2 end cell equals cell T subscript 1 fraction numerator sin invisible function application 30 degree over denominator sin invisible function application 60 degree end fraction end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell T subscript 1 fraction numerator 1 half over denominator fraction numerator square root of 3 over denominator 2 end fraction end fraction end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell fraction numerator T subscript 1 over denominator square root of 3 end fraction end cell end table end style$

Dengan demikian, dapat diketahui bahwa T₁ > T₂. Masing-masing tali hanya dapat menahan beban maksimum sebesar 50 N, maka dapat diambil T₁ = 50 N untuk mengetahui berat balok maksimum (nilai T₂ = 50 N akan menyebabkan T₁ > 50 N sehingga menyebabkan tali 1 putus).

Besar T₂ adalah

$begin mathsize 14px style T subscript 2 equals fraction numerator T subscript 1 over denominator square root of 3 end fraction T subscript 2 equals fraction numerator 50 over denominator square root of 3 end fraction blank straight N end style$

Gaya-gaya yang bekerja pada balok :

Dengan demikian, berat maksimum balok (w) :

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell straight capital sigma F subscript y end cell equals 0 row cell T subscript 2 minus w end cell equals 0 row w equals cell fraction numerator 50 over denominator square root of 3 end fraction blank straight N end cell end table end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Perhatikan gambar berikut ini! Massa benda 1 adalah 16 kg dan massa benda 2 adalah 9 kg. Apabila kedua benda berada dalam keadaan setimbang, nilai θ adalah ….

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut ini! Apabila tali A dan B hanya dapat menahan tegangan sebesar 30 N, nilai maksimum F adalah ….

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut ini! Apabila tali A dan B hanya dapat menahan tegangan sebesar 30 N, nilai maksimum F adalah ….

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Jika sistem berada dalam keadaan setimbang, perbandingan massa benda 1 dan 2 adalah ....

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut ini! Massa benda 1 adalah 16 kg dan massa benda 2 adalah 9 kg. Apabila kedua benda berada dalam keadaan setimbang, nilai θ adalah ….

0.0

Jawaban terverifikasi