Sebuah benda bermassa 600 gram diikat pada ujung seutas tali yang panjangnya 1,5 m. Bola berputar dalam satu lingkaran horizontal seperti yang ditunjukkan pada gambar di samping. Jika tali mengalami tegangan maksimum 40 N, berapakah kelajuan maksimum bola sebelum tali putus?

Pertanyaan

$space$

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$begin mathsize 14px style m equals 0 comma 6 space kg R equals 1 comma 5 space straight m T equals 40 space straight N Persamaan space gaya space sentripetal F subscript s equals T equals fraction numerator m v squared over denominator R end fraction v equals square root of fraction numerator R T over denominator m end fraction end root v equals square root of fraction numerator 1 comma 5 cross times 40 over denominator 0 comma 6 end fraction end root bold italic v bold equals bold 10 bold space bold m bold divided by bold s end style$

Jadi, kelajuan maksimum bola sebelum tali putus adalah 10 m/s² $space$

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

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

Sebuah benda bermassa 600 gram diikat pada ujung seutas tali yang panjangnya 1,5 m. Bola berputar dalam satu lingkaran horizontal seperti yang ditunjukkan pada gambar di samping. Jika tali mengalami t...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Jadi, kelajuan maksimum bola sebelum tali putus adalah 10 m/s² $space$

Roboguru

Sebuah benda dengan massa 5 kg diikat dengan tali, berputar dalam satu bidang vertikal. Lintasan dalam bidang tersebut adalah suatu lingkaran dengan jari-jari 1,5 m. Jika kecepatan sudut sebesar 2 rad...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$m equals 5 space kg R equals 1 comma 5 space straight m omega equals 2 space rad divided by straight s g equals 10 straight m divided by straight s squared$

Ditanya :

T tali di titik terendah ?

Jawab :

Ketika sebuah benda bermassa m diikatkan pada ujung seutas tali kemudian ujung tali lainnya diputar secara vertikal, maka benda tersebut akan bergerak melingkar mengikuti lintasan yang dibentuk putaran tali. Ketika benda bergerak melingkar vertikal, besar gaya tegangan tali di setiap titik sepanjang lintasan berbeda-beda. Perbedaan ini timbul karena terjadinya perubahan arah gaya tegangan tali dan gaya berat benda pada saat tali dan benda berputar. Pada titik terendah, tegangan talinya adalah:

$T = F_{s} + W T = m ω^{2} R + m g T = 5 \cdot 2^{2} \cdot 1, 5 + 5 \cdot 10 T = 30 + 50 T = 80 N$

Jadi tegangan tali saat benda berada di titik terendah adalah 80 N.

Roboguru

Sebuah benda diikat dengan tali sepanjang 50 cm dan diputar mendatar sehingga membentuk ayunan kerucut. Jika jari-jari lintasan 30 cm dan massa bola 0,1 kg, tentukan tegangan tali dan kecepatan linear...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$L = 50 cm = 0, 5 m r = 30 cm = 0, 3 m m = 0, 1 kg T = ? v = ?$

Kita dapat menjawab soal ini menggunakan konsep dinamika gerak melingkar untuk menghitung tegangan tali pada gerak melingkar.

Menentukan tegangan tali

$begin mathsize 14px style sum F subscript y equals 0 T space cos theta minus W equals 0 T space cos theta equals W T.4 over 5 equals 0 comma 1.10 T equals 5 over 4 equals 1 comma 25 space straight N end style$

Menentukan kecepatan linier

$begin mathsize 14px style sum F subscript x equals 0 T space sin theta minus F subscript s equals 0 T space sin theta equals F subscript s T space sin theta equals fraction numerator m v squared over denominator R end fraction 5 over 4.3 over 5 equals fraction numerator 0 comma 1. v squared over denominator 0 comma 3 end fraction 9 over 4 equals v squared v equals 3 over 2 equals 1 comma 5 space straight m divided by straight s end style$

Jadi, tegangan talinya sebesar 1,25 N dan kecepatan linearnya sebesar 1,5 m/s.

Roboguru

Seutas tali sepanjang 100 cm digunakan untuk mengikat benda bermassa 200 g, kemudian tali diputar secara horizontal sehingga berputar beraturan dengan kelajuan 5 m/s. Berapa besar tegangan talinya?

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$begin mathsize 14px style r equals 100 space cm equals 0 comma 1 space straight m m equals 200 space gr equals 0 comma 2 space kg v equals 5 space straight m divided by straight s end style$

Ditanya: T ?

Penyelesaian:

$begin mathsize 14px style T equals fraction numerator m v squared over denominator r end fraction T equals fraction numerator 0 comma 2 cross times 5 squared over denominator 0 comma 1 end fraction T equals 50 space straight N end style$

Jadi, besar tegangan talinya adalah 50 N. $undefined$

Roboguru

Benda bermassa 20 g diikatkan pada batang melalui tali (massa tali diabaikan) sepanjang (L) 60 cm seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Tiap-tiap tali memiliki sudut yang sama sebesar 60° ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$m equals 20 space straight g equals 0 comma 02 space kg L equals 60 space cm equals 0 comma 6 space straight m theta equals 60 degree omega equals 10 space rad divided by straight s g equals 10 space straight m divided by straight s squared$

Ditanya: Tegangan tali?

Penyelesaian:

Resultan gaya sumbu y:

$T subscript a t a s end subscript cos theta minus T subscript b a w a h end subscript cos theta minus m g equals 0 T subscript a t a s end subscript equals fraction numerator T subscript b a w a h end subscript cos theta plus m g over denominator cos theta end fraction T subscript a t a s end subscript equals T subscript b a w a h end subscript plus fraction numerator m g over denominator cos theta end fraction$

Resultan gaya sumbu x:

$T subscript a t a s end subscript sin theta plus T subscript b a w a h end subscript sin theta minus F subscript s p end subscript equals 0 T subscript a t a s end subscript sin theta plus T subscript b a w a h end subscript sin theta equals F subscript s p end subscript open parentheses T subscript b a w a h end subscript plus fraction numerator m g over denominator cos theta end fraction close parentheses sin theta plus T subscript b a w a h end subscript sin theta equals m omega squared L sin theta T subscript b a w a h end subscript sin theta plus fraction numerator m g sin theta over denominator cos theta end fraction plus T subscript b a w a h end subscript sin theta equals m omega squared L sin theta 2 T subscript b a w a h end subscript sin theta equals m omega squared L sin theta minus fraction numerator m g sin theta over denominator cos theta end fraction T subscript b a w a h end subscript equals fraction numerator m omega squared L over denominator 2 end fraction minus fraction numerator m g over denominator 2 cos theta end fraction T subscript b a w a h end subscript equals fraction numerator 0 comma 02.10 squared.0 comma 6 over denominator 2 end fraction minus fraction numerator 0 comma 02.10 over denominator 2. cos 60 degree end fraction T subscript b a w a h end subscript equals fraction numerator 0 comma 02.10 squared.0 comma 6 over denominator 2 end fraction minus fraction numerator 0 comma 02.10 over denominator 2.0 comma 5 end fraction T subscript b a w a h end subscript equals 0 comma 6 minus 0 comma 2 T subscript b a w a h end subscript equals 0 comma 4 space straight N$

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T subscript a t a s end subscript end cell equals cell 0 comma 4 plus fraction numerator 0 comma 02.10 over denominator cos 60 degree end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 4 plus fraction numerator 0 comma 02.10 over denominator 0 comma 5 end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 4 plus 0 comma 4 end cell row blank equals cell 0 comma 8 space straight N end cell end table$

Dengan demikian, tegangan tali bagian atas dan bawah masing-masing adalah 0,8 N dan 0,4 N.

Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah D.

Roboguru