Percepatan sistem dan tegangan tali yang dialami benda tersebut yang benar adalah

Artikel ini membahas dan mempelajari rumus tegangan tali disertai dengan contoh soal dan pembahasannya.

Table of Contents Show

Gaya Tegangan Tali
Contoh Soal dan Pembahasan
Gaya Tegangan Tali
Contoh Soal dan Pembahasan
Video yang berhubungan
Video yang berhubungan

Apa kabar temen-temen Zenius? Sesuai dengan judulnya, kita bakalan ngebahas rumus tegangan tali. Temen-temen tenang dan santai aja, yang tegang talinya kalau kalian mah ga usah ikutan tegang! Kalau udah relax, yuk dibaca artikelnya sampai akhir.

Gaya Tegangan Tali

Dok: Unsplash

Sebelum masuk ke rumus tegangan tali, kita harus pahamin dulu nih konsep gaya tegangan tali. Gaya tegangan tali adalah gaya yang bekerja pada tali ketika tali tersebut tegang, gaya tegangan tali ini bekerja pada ujung-ujung tali karena reaksi gaya luar. Kalau talinya ga punya gaya tegangan, ya bayangin aja talinya jadi kendor dan lemes gitu guys. Oh sama penting nih, materi rumus gaya tegangan tali masih berhubungan sama Hukum Newton, jadi buat temen-temen yang udah lupa atau masih bingung bisa dibaca dulu biar ga pusing.

Oke kita langsung lompat aja ke rumus tegangan tali. Temen-temen perhatiin baik-baik ya, tenang nanti gua jelasin lebih lanjut!

ΣF = m.a

Jadi gua mau jelasin mulai dari simbolnya, di sini ΣF (sigma F) adalah resultan gaya yang bekerja (N) pada benda, sementara m adalah massa benda (kg) dan a adalah percepatan benda (m/s²). Oke buat bantu temen-temen semakin mudah belajarnya, gua bakalan jelasin lagi rumus tegangan tali dari arah gerak benda tersebut melalui contoh soal berikut.

Contoh Soal dan Pembahasan

Contoh Soal 1 – Gerak Arah Horizontal

Diketahui benda A dan B memiliki massa berturut-turut sebesar 3 kg dan 7 kg. Dari kedua benda tersebut ditarik tali yang arahnya berlawanan. Gaya yang diberikan pada kedua benda tersebut sebesar 50 N, sehingga benda dapat bergerak. Tentukan gaya tegang tegang talinya!

Pembahasan:

Diketahui:

mA = 3 kg,

mB = 7 kg,

F = 50 N.

Gaya ke kanan berarti positif, sedangkan gaya ke kiri berarti negatif.

Ditanya: T

Jawab:

ΣF = m.a

ΣF = F – T

Benda A: F – T = mA.a

Benda B: T = mB.a

Kemudian kita masukkan angkanya, menjadi:

A : 50 -T = 3.a

B: T = 7.a +

50 = 10a

a = 5 m/s²

Tegangan tali:

T = mB.a

T = 7.5 = 35 N

Jadi gaya tegang tali tersebut adalah 35 N

Contoh Soal 2 – Gerak Arah Vertikal

Pada sebuah hotel, terdapat elevator dengan massa sebesar 600 kg bergerak ke atas (veritkal) dari keadaan diam dengan percepatan 3 m/s². Berapakah tegangan tali penarik elevator tersebut jika percepatan gravitasi adalah 10 m/s² ?

Pembahasan:

Diketahui:

m = 600 kg

a = 3 m/s²

g = 10 m/s²

Ditanya: T

Jawab:

∑F = m.a

Elevator bergerak ke atas maka:

T – w = m.a

T = m.g + m.a

T = m (g + a)

T = 600 (10 + 3)

T = 7800 N

Jadi gaya tegangan tali penarik elevator tersebut adalah 7800 N

Nah gitu deh penjelasan tentang rumus tegangan tali temen-temen. Semoga bisa ngebantu kalian ya! Kalau ada pertanyaan atau saran, kalian bisa langsung aja tulis di kolom komentar. Jangan lupa buat cek materi-materi berikut untuk lanjut belajar fisika!

Pembahasan Materi Dinamika Partikel dan Hukum Newton

Materi Fisika SMA: Hukum Gravitasi Newton

Rumus Energi Kinetik dalam Fisika

HOME CONTOH DINAMIKA PARTIKEL CONTOH SOAL FISIKA

Edutafsi.com - Contoh soal dan pembahasan tentang dinamika partikel, menentukan percepatan benda pada sistem katrol. Dua benda A dan B masing-masing bermassa 2 kg dan 6 kg diikat dengan seutas tali kemudian dikaitkan ke sebuah katrol licin. Jika percepatan gravitasi sama dengan 10 m/s2, maka percepatan yang dialami benda B adalah .... A. 8,0 m/s2 B. 7,5 m/s2 C. 6,0 m/s2 D. 5,0 m/s2

E. 4,5 m/s2

Pembahasan :

Dik : mA = 2 kg, mB = 6 kg, g = 10 m/s2 Dit : a = .... ? Karena katrol licin dan massanya diabaikan, maka sobat Tafsi dapat menyelesaikan soal ini menggunakan konsep dinamika gerak lurus. Ketika dua benda yang massanya berbeda dihubungkan menggunakan tali dan katrol, maka sistem akan bergerak menuju benda yang massanya lebih besar. Benda yang massanya lebih besar akan bergerak ke bawah sedangkan benda yang massanya lebih kecil akan bergerak ke atas. Dalam sistem tersebut, kedua benda sama-sama mengalami tegangan tali yang arahnya ke atas dan gaya berat yang arahnya ke bawah. Besar tegangan tali yang dialami oleh kedua benda adalah sama besar, yaitu sebesar T Newton.

Karena kedua benda saling terhubung oleh tali, maka kedua benda bergerak dengan percepatan yang sama sebensar a m/s2.

Kemudian, konsep selanjutnya yang perlu Sobat Tafsi pahami adalah konsep hukum Newton, khususnya hukum II Newton. Menurut hukum II Newton, resultan gaya yang dialami oleh suatu benda akan sama dengan hasil kali massa benda dengan percepatannya. Keterangan : ∑F = resultan gaya yang bekerja pada benda [N] m = massa benda [kg]

a = percepatan benda [m/s2].

Sekarang, mari kita ilustrasikan posisi benda A dan benda B dalam sistem katrol serta gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda. Pada gambar di bawah ini, dapat Sobat Tafsi lihat gaya-gaya apa saja yang bekerja pada benda A dan benda B yaitu W dan T. Yang perlu Sobat perhatikan adalah arah gaya dan arah gerak benda. Di sini kita buat perjanjian tanda, kalau gaya searah dengan gerak, maka bertanda positif. Sebaliknya, jika gaya berlawanan arah dengan gerak bertanda negatif.

Untuk Benda A:

Nah, sekarang coba sobat Tafsi perhatikan arah gaya dan arah gerak untuk benda A. Karena massa A lebih kecil, maka A bergerak ke atas. Oleh karena itu, gaya yang arahnya ke atas kita beri tanda positif dan gaya yang arahnya ke bawah kita beri tanda negatif.

Dari gambar dapat Kalian lihat, gaya berat WA arahnya ke bawah, maka WA bertanda negatif. Sedangkan T bertanda positif karena arahnya ke atas.

Berdasarkan hukum II Newton, maka berlaku:

⇒ ∑F = mA. a

⇒ T - WA = mA. a

⇒ T - mA.g = mA. a ⇒ T - 2[10] = 2a ⇒ T = 2a + 20

Untuk Benda B:

Selnajutnya, coba Sobat Tafsi perhatikan arah gaya dan arah gerak untuk benda B. Karena benda B lebih berat, maka benda B bergerak ke bawah. Oleh karena itu, gaya yang arahnya ke atas kita beri tanda negatif dan gaya yang arahnya ke bawah kita beri tanda positif.

Dari gambar dapat dilihat, gaya WB arahnya ke bawah, maka WB bertanda positif. Sedangkan T arahnya ke atas, maka T bertanda negatif.

Berdasarkan hukum II Newton, maka berlaku:

⇒ ∑F = mB. a

⇒ WB - T = mB. a

⇒ mB.g - T = mB. a ⇒ 6[10] - T = 6a ⇒ -T = 6a - 60 ⇒ T = 60 - 6a Nah, karena besar tegangan yang dialami benda A dan B adalah sama besar, yaitu sama-sama T, maka berlaku persamaan: ⇒ T = T ⇒ 2a + 20 = 60 - 6a ⇒ 2a + 6a = 60 - 20 ⇒ 8a = 40 ⇒ a = 40/8

⇒ a = 5 m/s2

Jadi, percepatan yang dialami oleh benda B adalah 5 m/s2. Jika ditanya percepatan benda A, maka jawabannya juga 5 m/s2.

Jawaban : D

Tips Edutafsi:

Soal di atas juga dapat Sobat Tafsi selesaikan dengan waktu yang lebih singkat, asal Kalian bisa menghapal rumusnya. Untuk sistem katrol seperti pada soal, maka percepatan yang dialami oleh kedua benda dapat dihitung dengan rumus: Keterangan :

a = percepatan yang dialami benda [m/s2]

Δm = selisih massa kedua benda [kg] ∑m = jumlah massa kedua benda [kg]

g = percepatan gravitasi [m/s2]

Berdasarkan rumus tersebut, maka percepatan yang dialami B adalah: ⇒ a = [6 - 2][10] / [6 + 2] ⇒ a = 4[10] / 8 ⇒ a = 40/8

⇒ a = 5 m/s2

Nah, dengan cara tersebut juga diperoleh percepatan yang sama yaitu 5 m/s2.

Jadi, terserah kepada Sobat Tafsi ingin menggunakan cara yang mana. Kalau edutafsi, cenderung lebih menyukai cara pertama karena sekaligus melatih analisis. Tapi kalau untuk ujian dan menghemat waktu, cara kedua memang lebih efisien. Yang penting harus hapal rumusnya dan tahu kapan menggunakannya. Demikian pembahasan contoh soal dinamika partikel, yaitu menentukan percepatan benda pada sistem katrol.

Baca juga : Contoh Soal Menentukan Tegangan Tali Sistem Katrol.

Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi ya untuk share ke teman-teman kalian melalui tombol share yang tersedia. Untuk pembahasan contoh soal tentang dinamika partikel lainnya, Kalian bisa menemukannya di menu contoh fisika atau melalui tombol kategori di bawah ini.

MENU CONTOH DINAMIKA PARTIKEL CONTOH SOAL FISIKA

Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.

Artikel ini membahas dan mempelajari rumus tegangan tali disertai dengan contoh soal dan pembahasannya.

Gaya Tegangan Tali

Dok: Unsplash

Oke kita langsung lompat aja ke rumus tegangan tali. Temen-temen perhatiin baik-baik ya, tenang nanti gua jelasin lebih lanjut!

ΣF = m.a

Jadi gua mau jelasin mulai dari simbolnya, di sini ΣF [sigma F] adalah resultan gaya yang bekerja [N] pada benda, sementara m adalah massa benda [kg] dan a adalah percepatan benda [m/s²]. Oke buat bantu temen-temen semakin mudah belajarnya, gua bakalan jelasin lagi rumus tegangan tali dari arah gerak benda tersebut melalui contoh soal berikut.

Contoh Soal dan Pembahasan

Contoh Soal 1 – Gerak Arah Horizontal

Pembahasan:

Diketahui:

mA = 3 kg,

mB = 7 kg,

F = 50 N.

Gaya ke kanan berarti positif, sedangkan gaya ke kiri berarti negatif.

Ditanya: T

Jawab:

ΣF = m.a

ΣF = F – T

Benda A: F – T = mA.a

Benda B: T = mB.a

Kemudian kita masukkan angkanya, menjadi:

A : 50 -T = 3.a

B: T = 7.a +

50 = 10a

a = 5 m/s²

Tegangan tali:

T = mB.a

T = 7.5 = 35 N

Jadi gaya tegang tali tersebut adalah 35 N

Contoh Soal 2 – Gerak Arah Vertikal

Pada sebuah hotel, terdapat elevator dengan massa sebesar 600 kg bergerak ke atas [veritkal] dari keadaan diam dengan percepatan 3 m/s². Berapakah tegangan tali penarik elevator tersebut jika percepatan gravitasi adalah 10 m/s² ?

Pembahasan:

Diketahui:

m = 600 kg

a = 3 m/s²

g = 10 m/s²

Ditanya: T

Jawab:

∑F = m.a

Elevator bergerak ke atas maka:

T – w = m.a

T = m.g + m.a

T = m [g + a]