Perhatikan sistem disamping! Massa katrol adalah 2 kg dan besar f = 122 newton, tentukan tegangan talinya
Diketahui :
Sebuah sistem dengan
Gaya (F) = 122 N
Massa katrol (M) = 2 kg
Massa beban (m) = 10 kg
Ditanya :
Tegangan yang terjadi pada tali (T)
Pembahasan :
Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu membagi sistem tersebut menjadi 2, dan masing-masing kita tinjau. Caranya adalah sebagai berikut.
– Tinjau sistem katrol
Pada katrol, terdapat 2 gaya yang bekerja, yakni gaya (F) dan tegangan tali (T). Massa katrol tidak diabaikan, sehingga kita perlu memperhitungkan torsi pada katrol.
∑τ = Iα
(F – T) r = 1/2 x M.r² x a/r
F – T = 1/r x 1/2 x M.r² x a/r
F – T = 1/2 x M.a
Masukkan nilai gaya (F) = 122 dan massa katrol (M) = 2 kg, sehingga
122 – T = 1/2 x 2a
122 – T = a
a = 122 – T … (1)
– Tinjau sistem beban
Pada beban, terdapat 2 gaya yang bekerja, yakni tegangan (T) dan berat beban (W).
ΣF = m.a
T – W = m.a
T – m.g = m.a
Masukkan nilai massa beban (m) = 10 kg dan percepatan gravitasi a = 10 m/s², sehingga
T – 10.10 = 10.a
T – 100 = 10a
T = 10a + 100 … (2)
Maka kita telah mendapatkan 2 persamaan. Langkah selanjutnya, substitusikan persamaan (1) ke persamaan (2) menjadi
T = 10 (122 – T ) + 100
T = 1.220 – 10 T + 100
11 T = 1.320
T = 1.320/11
T = 120
Jadi, tegangan yang terjadi pada tali adalah 120 N.
Tipe soal lain dalam bahasan yang sama dapat kamu pelajari juga di :
Semoga membantu 🙂
———-
Kelas : 11
Mapel : Fisika
Kategori : Bab 1 – Kesetimbangan dan Dinamika Rotasi
Kata kunci : tegangan, torsi, katrol, gaya, berat, beban
Kode : 11.6.1
