Jadi tegangan talinya adalah 4.720 N Perbesar Ilustrasi tegangan tali. Foto: pixabay Soal Nomor 3 Dua buah balok A dan B dengan massa masing-masing 20 kg dan 5 kg, dihubungkan melalui sebuah katrol, seperti terlihat pada gambar di samping. Balok B mula-mula ditahan kemudian dilepaskan. Soaldan Pembahasan. Sebuah batu dengan massa 2 kg diikat dengan tali dan diputar sehingga membentuk lintasan lingkaran vertikal dengan jari-jari 0,5 m. Apabila kecepatan sudut batu adalah 6 rad/s dan percepatan gravitasi 10 m/s², tentukan tegangan tali pada saat batu di titik tertinggi! Gaya sentripetal merupakan gaya yang menyebabkan besartegangan tali P adalah 360 N. Pembahasan Suatu benda yang dihubungkan dengan tali dan digantungkan secara vetikal maupun ditarik secara horizontal maka selalu bekerja gaya tegangan tali. Gaya tegangan tali merupakan gaya yang bekerja pada tali ketika tali tersebut dalam keadaan tegang. GAYATEGANGAN TALI Tegangan tali adalah gaya tegang yang bekerja pada ujung - ujung tali karena tali tersebut tegang. Kita misalkan A,B dan C yang terletak di atas lantai dihubungkan dengan dua utas tali. Jika C ditarik dengan gaya P maka A dan B ikut tertarik. Ini karena ketika C ditarik, tali 1 dan 2 tegang. Jikabesar potensial listrik pada titik P adalah (kQ / x ) volt, tentukan nilai x ! Pembahasan Untuk mencari potensial suatu titik yang berada di luar bola, V = (kq)/r dimana r adalah jarak titik tersebut ke pusat bola atau x = (0,1 + 0,2) = 0,3 meter. Soal No. 13 Jadibesar gaya tegangan talinya adalah 250 √3 N. Sedangkan untuk menentukan gaya normal, kita dapat menggunakan Hukum I Newton pada sumbu-Y sebagai berikut. ΣFY = 0 N - w cos θ = 0 N = w cos θ N = mg cos θ N = (50) (10) (cos 60°) N = (500) (1/2) N = 250 Jadi besar gaya normalnya adalah 250 N. Contoh Soal #2 Baca Juga: FfRRaR. Dalam artikel ini akan dibahas mengenai kumpulan contoh soal dan pembahasan tentang gerak benda yang dihubungkan tali yang meliputi cara menentukan besar gaya tegangan tali dan juga percepatan gerak benda, namun khusus untuk materi dinamika translasi saja. Sebelum masuk ke contoh soal, kita pelajari terlebih dahulu konsep tentang Hukum Newton yang akan kita gunakan untuk menyelesaikan soal, perhatikan tabel di bawah ini. Konsep Hukum Newton Hukum I Newton Hukum II Newton Hukum III Newton F = 0 F = ma Faksi = −Freaksi Keadaan benda diam v = 0 m/s bergerak lurus beraturan atau GLB v = konstan Keadaan benda benda bergerak lurus berubah beraturan atau GLBB v ≠ konstan Sifat gaya aksi reaksi sama besar berlawanan arah terjadi pada 2 objek berbeda Oke, apabila kalian sudah paham mengenai konsep Hukum I, II dan III Newton, kini saat kita pelajari beberapa soal tentang gerak benda yang dihubungkan tali beserta pembahasannya. Simak secara seksama uraian berikut ini. Contoh Soal 1 Sebuah kotak diikatkan dengan menggunakan kabel sepanjang bidang miring yang licin seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Jika θ = 60° dan m = 50 kg, hitunglah tegangan kabel dan gaya normal yang dikerjakan oleh bidang miring tersebut. Jawab Diketahui m = 50 kg θ = 60° g = 10 m/s2 Ditanyakan Tegangan tali T dan gaya normal N Untuk menyelesaikan persoalan yang berhubungan dengan dinamika gerak, maka langkah awal yang harus kita lakukan adalah menggambarkan diagram atau garis-garis gaya yang bekerja pada sistem tersebut, seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Karena sistem tidak bergerak alias diam, maka untuk menentukan besar gaya tegangan tali kita dapat menggunakan Hukum I Newton pada sumbu-X sebagai berikut. FX = 0 T – w sin θ = 0 T = w sin θ T = mg sin θ T = 5010sin 60° T = 5001/2 √3 T = 250 √3 Jadi besar gaya tegangan talinya adalah 250 √3 N. Sedangkan untuk menentukan gaya normal, kita dapat menggunakan Hukum I Newton pada sumbu-Y sebagai berikut. FY = 0 N – w cos θ = 0 N = w cos θ N = mg cos θ N = 5010cos 60° N = 5001/2 N = 250 Jadi besar gaya normalnya adalah 250 N. Contoh Soal 2 Dua buah balok dihubungkan dengan seutas tali dan diam di atas lantai datar licin seperti pada gambar di bawah ini. Balok pertama bermassa 6 kg dan balok kedua bermassa 4 kg. Apabila gaya horizontal sebesar 40 N dikerjakan pada balok kedua, maka tentukan percepatan tiap balok dan gaya tegangan tali penghubungnya. Jawab Diketahui m1 = 6 kg m2 = 4 kg F = 40 N g = 10 m/s2 Ditanyakan Percepatan a dan tegangan tali T Langkah pertama, kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya yang bekerja pada sistem seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Gambar di atas memperlihatkan gaya-gaya yang bekerja pada tiap balok. Pehatikan bahwa gaya tegangan tali pada m1 arahnya ke kanan sedangkan gaya tegangan tali pada m2 arahnya ke kiri. Karena kedua balok bergerak bersama maka percepatan kedua balok sama. Untuk menentukan besar percepatan dan gaya tegangan tali, kita tinjau gerak masing-masing balok dengan menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. Tinjau balok 1 m1 FX = ma T = m1a ……………..… Pers. 1 Tinjau balok 2 m2 FX = ma F – T = m2a …………… Pers. 2 Kemudian subtitusikan persamaan 1 ke persamaan 2 F – m1a = m2a F = m1a + m2a F = m1 + m2a a = F/m1 + m2 …………… Pers. 3 Dengan memasukkan nilai yang diketahui dari soal ke persamaan 3, maka kita peroleh besar percepatan tiap-tiap balok sebagai berikut. a = 40/6 + 4 a = 40/10 a = 4 m/s2 Jadi besar percepatan kedua balok tersebut adalah 4 m/s2. Untuk menentukan besar gaya tegangan tali, kita dapat mensubtitusikan nilai percepatan ini ke dalam persamaan 1 sebagai berikut. T = m1a T = 64 T = 24 N Jadi besar gaya tegangan tali penghubungnya adalah 24 N. Contoh Soal 3 Gambar di bawah ini menunjukkan tiga buah balok yaitu A, B dan C yang terletak di bidang mendatar licin. Jika massa A = 5 kg, massa B = 3 kg dan massa C = 2 kg dan F = 10 N, maka tentukan perbandingan besar tegangan tali antara A dan B dengan besar tegangan tali antara B dan C. Jawab Diketahui mA = 5 kg mB = 3 kg mC = 2 kg F = 10 N Ditanyakan Perbandingan tegangan tali AB TAB dengan tegangan tali BC TBC Pertama, seperti biasa kita gambarkan terlebih dahulu diagram gaya yang bekerja pada sistem seperti yang terlihat pada gambar berikut ini. Untuk menentukan tegangan tali antara A dan B serta tegangan tali antara B dan C, kita harus menentukan terlebih dahulu besar percepatan ketiga balok. Caranya adalah dengan meninjau gerak masing-masing balok menggunakan Hukum II Newton sebagai berikut. Tinjau balok A FX = ma TAB = mAa ……………...… Pers. 4 Tinjau balok B FX = ma TBC – TAB = mBa ……….… Pers. 5 Subtitusikan persamaan 4 ke dalam persamaan 5 TBC – mAa = mBa TBC = mAa + mBa ……..… Pers. 6 Tinjau balok C FX = ma F – TBC = mCa ….……..… Pers. 7 Subtitusikan persamaan 6 ke dalam persamaan 7 F – mAa + mBa = mCa F = mAa + mBa + mCa F = mA + mB + mCa a = F/mA + mB + mC ………. Pers. 8 Kemudian kita memasukkan nilai-nilai yang diketahui dari soal ke persamaan 8, sehingga akan kita peroleh besar percepatan ketiga balok sebagai berikut. a = 10/5 + 3 + 2 a = 10/10 a = 1 m/s2 Langkah selanjutnya adalah menentukan TAB dan TBC dengan memasukkan nilai percepatan tersebut ke persamaan 4 dan 5 sebagai berikut. TAB = mAa TAB = 51 TAB = 5 N TBC – TAB = mBa TBC – 5= 31 TBC = 3 + 5 TBC = 8 N Dengan demikian perbandingan besar tegangan tali antara A dan B dengan besar tegangan tali antara B dan C adalah sebagai berikut. TAB TBC = 5 8 Contoh Soal 4 Tiga balok P, Q dan R memiliki massa mP = 4 kg, mQ = 8 kg dan mR = 12 kg disambungkan dengan tali berada di atas lantai horizontal kasar. Koefisien gesek kinetis sebesar 0,3. Kemudian balok R ditarik dengan gaya F = 120 N arah mendatar seperti pada gambar di bawah ini. Tentukan percepatan sistem benda dan tegangan tali antara P dan Q. Jawab Diketahui mP = 4 kg mQ = 8 kg mR = 12 kg F = 120 N μk = 0,3 g = 10 m/s2 Ditanyakan Percepatan sistem a dan tegangan tali PQ TPQ Penyelesaian soal nomor 4 mirip dengan penyelesaian soal nomor 3, hanya saja pada soal 4 terdapat gaya gesek. Langkah pertama adalah menggambarkan diagram gaya yang bekerja pada sistem. Besar percepatan a dan tegangan tali TPQ dapat ditentukan dengan meninjau gerak masing-masing balok berdasarkan Hukum I dan II Newton, yaitu sebagai berikut. Tinjau balok P FY = 0 NP – wP = 0 NP = wP NP = mPg FX = ma TPQ – fP = mPa TPQ – μkNP = mPa TPQ – μkmPg = mPa TPQ = mPa + μkmPg ….………….… Pers. 9 Tinjau balok Q FY = 0 NQ – wQ = 0 NQ = wQ NQ = mQg FX = ma TQR – TPQ – fQ = mQa TQR – TPQ – μkNQ = mQa TQR – TPQ – μkmQg = mQa ……….… Pers. 10 Subtitusikan persamaan 9 ke dalam persamaan 10 TQR – mPa + μkmPg – μkmQg = mQa TQR = mPa + mQa + μkmPg + μkmQg ….… Pers. 11 Tinjau balok R FY = 0 NR – wR = 0 NR = wR NR = mRg FX = ma F – TQR – fR = mRa F – TQR – μkNR = mRa F – TQR – μkmRg = mRa ……….… Pers. 12 Subtitusikan persamaan 11 ke dalam persamaan 12 F – mPa + mQa + μkmPg + μkmQg – μkmRg = mRa F – μkmPg – μkmQg – μkmRg = mPa + mQa + mRa F – μkgmP + mQ + mR = mP + mQ + mRa a = [F/mP + mQ + mR] – [μkgmP + mQ + mR/mP + mQ + mR] a = [F/mP + mQ + mR] – μkg ……….… Pers. 13 Kemudian subtitusikan nilai-nilai yang diketahui dari soal ke persamaan 13, sehingga akan kita peroleh besar percepatan ketiga balok sebagai berikut. a = [120/4 + 8 + 12] – 0,310 a = 120/24 – 3 a = 5 – 3 a = 2 m/s2 Dengan demikian, besar percepatan ketiga balok adalah 2 m/s2. Untuk menentukan besar tegangan tali TPQ­ kita masukkan nilai percepatan ini ke dalam persamaan 9 sebagai berikut. TPQ = mPa + μkmPg TPQ = 42 + 0,3410 TPQ = 8 + 12 TPQ = 20 N Jadi besarnya gaya tegangan tali antara balok P dan Q adalah 20 N. Demikianlah artikel tentang kumpulan contoh soal dan pembahasan tentang gerak benda yang dihubungkan tali lengkap dengan gambar ilustrasi dan garis-garis gayanya. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Apabila terdapat kesalahan tanda, simbol, huruf maupun angka dalam perhitungan mohon dimaklumi. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya. Kelas 11 SMAKeseimbangan dan Dinamika RotasiKeseimbangan Banda TegarKeseimbangan Banda TegarKeseimbangan dan Dinamika RotasiStatikaFisikaRekomendasi video solusi lainnya0136Sebuah benda tegar berputar dengan kecepatan sudut 10 rad...024537 53 T1 T2 Seorang anak memanjat tali dan berhenti pada ...0313Perhatikan gambar! 5 kg 1 m 4 mBerapakah besar gaya F a...0538Perhatikan gambar di samping! 30 Diketahui massa balok A ...Teks videoHalo friends kali ini kita akan membahas materi terkait mekanika jadi dari gambar berikut besar tegangan tali P adalah titik-titik sehingga dapat kita Uraikan diagram gaya bekerja pada benda yaitu terdapat T1 yang berupa gaya tegang tali pertama yaitu yang terhadap langit-langit Yaitu dapat kita Uraikan berdasarkan sumbu x dan juga sumbu y dan sudut yang dibentuk dengan langit-langit adalah sebesar Teta yaitu 45 derajat kemudian terdapat gaya tegangan tali p yang akan kita cari dan dapat benda yang digantungkan yang disebut dengan p a t yang dituliskan dengan b yang nilainya adalah 300 Newton sehingga dapat kita Tuliskan nilai b adalah 300 Newton kemudian Teta adalah 45 derajat dan kita diminta untuk mencari tegangan tali P atau tegangan tali yang dihubungkan dengan dinding sehingga dapat kita Tuliskan bahwasanya sesuai dengan prinsip dari hukum 1 Newton pada benda yang diam berlaku prinsip Sigma f. I atau resultan gaya pada sumbu y adalah sama dengan nol dimana resultan gaya pada sumbu y adalah B yang arahnya ke bawah dan T 1 Y yang arahnya ke atas sehingga salah satu kitab berita dan negatif sehingga dari sin dapat kita Tuliskan dan 1y adalah T1J tandanya adalah = W atau untuk menentukan nilai T1 adalah W per Sin Teta kita anggap sebagai persamaan pertama kemudian kita dapat gunakan prinsip yang sama yaitu hukum 1 Newton yaitu Sigma F pada sumbu x adalah sama dengan nol dan Sigma F pada sumbu x adalah p yang arahnya ke kiri dan juga t1x yang arahnya berlawanan yaitu ke kanan sehingga salah satu kita beri tanda negatif kemudian kita dapatkan nilai P adalah T 1 cos Teta dimana t 1 cos Teta adalah T 1 x kemudian kita dapat memasukkan nilai T1 yang diketahui yaitu W per Sin Teta dengan cos Teta singkat dari sini kita dapat Tuliskan nilai adalah P dikali Sin Teta cos Teta atau Sin per cos adalah tangan sehingga w = p tangen Teta atau kita dapat masuk rasanya w300 = P tangen Teta adalah tangan 45° sehingga kita dapatkan nilai P adalah 345 derajat adalah 1 dan kita dapatkan nilai P atau besar tegangan tali P adalah sebesar 300 Newton sehingga dapat kita pilih opsi jawaban yang tepat adalah pada pilihan D demikian pembahasan soal kali ini sampai jumpa di soal berikutnya yaSukses nggak pernah instan. Latihan topik lain, yuk!12 SMAPeluang WajibKekongruenan dan KesebangunanStatistika InferensiaDimensi TigaStatistika WajibLimit Fungsi TrigonometriTurunan Fungsi Trigonometri11 SMABarisanLimit FungsiTurunanIntegralPersamaan Lingkaran dan Irisan Dua LingkaranIntegral TentuIntegral ParsialInduksi MatematikaProgram LinearMatriksTransformasiFungsi TrigonometriPersamaan TrigonometriIrisan KerucutPolinomial10 SMAFungsiTrigonometriSkalar dan vektor serta operasi aljabar vektorLogika MatematikaPersamaan Dan Pertidaksamaan Linear Satu Variabel WajibPertidaksamaan Rasional Dan Irasional Satu VariabelSistem Persamaan Linear Tiga VariabelSistem Pertidaksamaan Dua VariabelSistem Persamaan Linier Dua VariabelSistem Pertidaksamaan Linier Dua VariabelGrafik, Persamaan, Dan Pertidaksamaan Eksponen Dan Logaritma9 SMPTransformasi GeometriKesebangunan dan KongruensiBangun Ruang Sisi LengkungBilangan Berpangkat Dan Bentuk AkarPersamaan KuadratFungsi Kuadrat8 SMPTeorema PhytagorasLingkaranGaris Singgung LingkaranBangun Ruang Sisi DatarPeluangPola Bilangan Dan Barisan BilanganKoordinat CartesiusRelasi Dan FungsiPersamaan Garis LurusSistem Persamaan Linear Dua Variabel Spldv7 SMPPerbandinganAritmetika Sosial Aplikasi AljabarSudut dan Garis SejajarSegi EmpatSegitigaStatistikaBilangan Bulat Dan PecahanHimpunanOperasi Dan Faktorisasi Bentuk AljabarPersamaan Dan Pertidaksamaan Linear Satu Variabel6 SDBangun RuangStatistika 6Sistem KoordinatBilangan BulatLingkaran5 SDBangun RuangPengumpulan dan Penyajian DataOperasi Bilangan PecahanKecepatan Dan DebitSkalaPerpangkatan Dan Akar4 SDAproksimasi / PembulatanBangun DatarStatistikaPengukuran SudutBilangan RomawiPecahanKPK Dan FPB12 SMATeori Relativitas KhususKonsep dan Fenomena KuantumTeknologi DigitalInti AtomSumber-Sumber EnergiRangkaian Arus SearahListrik Statis ElektrostatikaMedan MagnetInduksi ElektromagnetikRangkaian Arus Bolak BalikRadiasi Elektromagnetik11 SMAHukum TermodinamikaCiri-Ciri Gelombang MekanikGelombang Berjalan dan Gelombang StasionerGelombang BunyiGelombang CahayaAlat-Alat OptikGejala Pemanasan GlobalAlternatif SolusiKeseimbangan Dan Dinamika RotasiElastisitas Dan Hukum HookeFluida StatikFluida DinamikSuhu, Kalor Dan Perpindahan KalorTeori Kinetik Gas10 SMAHukum NewtonHukum Newton Tentang GravitasiUsaha Kerja Dan EnergiMomentum dan ImpulsGetaran HarmonisHakikat Fisika Dan Prosedur IlmiahPengukuranVektorGerak LurusGerak ParabolaGerak Melingkar9 SMPKelistrikan, Kemagnetan dan Pemanfaatannya dalam Produk TeknologiProduk TeknologiSifat BahanKelistrikan Dan Teknologi Listrik Di Lingkungan8 SMPTekananCahayaGetaran dan GelombangGerak Dan GayaPesawat Sederhana7 SMPTata SuryaObjek Ilmu Pengetahuan Alam Dan PengamatannyaZat Dan KarakteristiknyaSuhu Dan KalorEnergiFisika Geografi12 SMAStruktur, Tata Nama, Sifat, Isomer, Identifikasi, dan Kegunaan SenyawaBenzena dan TurunannyaStruktur, Tata Nama, Sifat, Penggunaan, dan Penggolongan MakromolekulSifat Koligatif LarutanReaksi Redoks Dan Sel ElektrokimiaKimia Unsur11 SMAAsam dan BasaKesetimbangan Ion dan pH Larutan GaramLarutan PenyanggaTitrasiKesetimbangan Larutan KspSistem KoloidKimia TerapanSenyawa HidrokarbonMinyak BumiTermokimiaLaju ReaksiKesetimbangan Kimia Dan Pergeseran Kesetimbangan10 SMALarutan Elektrolit dan Larutan Non-ElektrolitReaksi Reduksi dan Oksidasi serta Tata Nama SenyawaHukum-Hukum Dasar Kimia dan StoikiometriMetode Ilmiah, Hakikat Ilmu Kimia, Keselamatan dan Keamanan Kimia di Laboratorium, serta Peran Kimia dalam KehidupanStruktur Atom Dan Tabel PeriodikIkatan Kimia, Bentuk Molekul, Dan Interaksi Antarmolekul

besar tegangan tali p adalah