Tuliskan rumusan aplikasi Hukum II Newton pada gerak rotasi beserta dengan keterangannya pada kasus gerak rotasi pada katrol (Buat 1 contoh soal serta pembahasannya)

Pembahasan

Pada gerak rotasi berlaku hukum II Newton dan hubungan antara momen gaya dan momen inersia. Sebagai contoh pada soal berikut: Dua benda A dan B masing-masing dengan massa 3 kg dan 2 kg dihubungkan dengan sebuah tali melalui sebuah katrol dengan massa 2 kg dan memiliki jari-jari 20 cm. Jika g = 10 m/s 2 , maka hitung jarak yang ditempuh oleh benda A1 sekon setelah dilepaskan! Diketahui: m A ​ = 3 kg m B ​ = 2 k g m k ​ = 2 kg R = 20 cm g = 10 m / s 2 t = 1 s Ditanya: S Jawab: Pertama kita gambarkan dahulu gaya-gaya yang bekerja pada sistem tersebut Kedua balokbergerak dengan percepatan a sedangkan katrol berotasi dengan percepatan sudut sebesar α . Pada benda A berlaku: Σ F w A ​ − T A ​ 30 − T A ​ T A ​ ​ = = = = ​ m ⋅ a m A ​ ⋅ a 3 a 30 − 3 a ​ Pada benda Bberlaku: Σ F T B ​ − w B ​ T B ​ − 20 T B ​ ​ = = = = ​ m ⋅ a m B ​ ⋅ a 2 a 20 + 2 a ​ Pada katrol berlaku persamaan hubungan momen gaya dan percepatan sudut: Σ τ = I ⋅ α ( T A ​ − T B ​ ) ⋅ R = k ⋅ m k ​ R 2 ⋅ R a ​ T A ​ − T B ​ = k ⋅ m k ​ ⋅ a Substitusi persamaan T A dan T B : ( 30 − 3 a ) − ( 20 + 2 a ) 10 − 5 a 10 a ​ = = = = ​ 2 1 ​ ⋅ 2 ⋅ a a 6 a 6 10 ​ m / s 2 ​ Jarak yang ditempuh benda dirumuskan: S ​ = = = = ​ v 0 ​ ⋅ t + 2 1 ​ a t 2 0 + 2 1 ​ ⋅ 6 10 ​ ⋅ 1 2 12 10 ​ 0 , 83 m ​ Jadijarak yang ditempuh oleh benda A1 sekon setelah dilepaskan sebesar 0,83 m.