Home CONTOH DINAMIKA ROTASI Contoh Memilih Percepatan Pada Sistem Katrol Dan Bidang Datar

Contoh Memilih Percepatan Pada Sistem Katrol Dan Bidang Datar

by CerdaskanKita

– Sistem Katrol. Pembahasan pola soal wacana sistem katrol dan bidang datar. Menentukan percepatan benda pada siste katrol dan bidang datar. Salah satu model soal wacana sistem katrol merupakan memilih percepatan sebuah benda yang dihubungkan dengan benda lain melalui sebuah sistem katrol dan bidang datar. Pada pola di bawah ini, bidang datar yang dipakai merupakan bidag datar berangasan sesampai kemudian akan ada gaya ukiran yang mensugesti gerak benda.

Untuk mengerjakan soal ibarat ini, konsep dasar yang harus dipahami oleh murid merupakan konsep aturan Newton dan hubungan tegangan tali serta percepatan di dalam sistem katrol. Kita harus memperhatikan bahwa pada kasus bidang datar yang kasar, gaya ukiran harus diperhitungkan.

Contoh : Menentukan Percepatan Benda Pada Sistem Katrol
Dua buah benda dihubungkan dengan tali dan sistem katrol ibarat gambar di bawah ini. Benda pertama diletakkan di atas sebuah bidang datar yang berangasan lagikan benda kedua menggantung pada sebuah tali yang terhubung dengan benda pertama melalui sistem katrol.

 Pembahasan pola soal wacana sistem katrol dan bidang datar CONTOH MENENTUKAN PERCEPATAN PADA SISTEM KATROL DAN BIDANG DATAR

Massa m1 dan m2 masing-masing merupakan 20 kg dan 40 kg. Gaya ukiran antara benda pertama dengan meja merupakan 0,25. Jika massa dan ukiran pada katrol diabaikan, maka percepatan yang dialami oleh benda kedua (m2) merupakan …..
A. 5,0 m/s2
B. 3,0 m/s2
C. 2,5 m/s2
D. 2,0 m/s2
E. 1,5 m/s2

Pembahasan :
Langkah pertama kita tentukan terlebih dahulu besaran-besaran apa saja yang diketahui dalam soal. Dari soal di atas setaknya ada tiga besaran yang diketahui, yakni massa benda pertama, massa benda kedua, dan koefisien ukiran antara benda pertama dengan lantai.

Dik : m1 = 20 kg, m2 = 40 kg, μ = 0,25.

Baca Juga:   Contoh Soal Momentum Memilih Massa Benda

Pada gambar sudah jelas terlihat garis gaya yang bekerja pada masing-masing benda. Untuk sistem ibarat di atas, yang harus diperhatikan merupakan percepatan yang dialami benda m1 dua kali dari percepatan benda m2. (a1 = 2a2).

Konsep itu sanggup diterangkan dari gambar di atas. Perhatikan bahwa benda kedua ditahan oleh dua buah tali (pada gambar diberi label T2) lagikan benda pertama hanya ditarik oleh satu tali (pada gambar dilabeli T1). Akibatnya, benda pertama mengalami percepatan dua kali lipat dari benda kedua.

Kemudian ingat kembali, lantaran massa dan ukiran katrol diabaikan, maka besar tegangan tali yang bekerja pada kedua benda merupakan sama. (T1 = T2 = T). Jika massa dan ukiran katrol tak diabaikan, maka persamaan tersebut tak berlaku dan harus ditinjau massa katrolnya.

Berikutnya mari kita tinjau gaya-gaya yang bekerja pada benda pertama. Sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar di atas, pada gaya pertama bekerja tiga gaya, yakni gaya berat (W), gaya gesek, dan gaya tegangan tali. Gaya berat tegak lurus terhadap arah gerak sesampai kemudian gaya yang diperhitungkan merupakan gaya ukiran dan tegangan tali.

Gaya-gaya pada benda pertama :
⇒ ∑F = m.a
⇒ T1 – Fg = m1.a1
⇒ T = 20 a1 + Fg
⇒ T = 20 a1 + N.μ
⇒ T = 20 a1 + W1
⇒ T = 20 a1 + 200 (0,25)
⇒ T = 20 a1 +  50 …. (1)

Pada benda kedua bekerja tiga gaya, yakni gaya berat dan dua buah gaya tegangan tali (perhatikan gambar). Ketiga gaya tersebut bekerja dalam sumbu yang sama dengan arah gerak benda sesampai kemudian ketiganya harus diperhitungkan dalam perhitungan.


Gaya-gaya pada benda kedua:
⇒ ∑F = m.a
⇒ W2 − 2T2 = m2.a2
⇒ 2T2 = W2 − m2.a2
⇒ 2T = 400 − 40 a2

⇒ T = 200 − 20 a2 …. (2)

Baca Juga:   Soal Dan Pembahasan Aturan I Newton Perihal Gerak

Nah, kini kita sudah memperoleh dua persamaan ibarat di atas. Karena pada kedua persamaan itu sama-sama mempunyai kandungan besaran T, maka kita sanggup mensubstusi persamaan pertama ke persamaan kedua.
⇒ T = 200 − 20 a2
⇒ 20 a1 + 50 = 200 − 20 a2

Karena tegangan tali sama dan a1 = 2a2, maka :
⇒ 20 (2a2) + 50 = 200 − 20 a2
⇒ 40a2 + 50 = 200 − 20 a2
⇒ 60a2 = 150
⇒ a2 = 2,5 m/s2.

Jadi, besar percepatan yang dialami oleh benda kedua pada sistem katrol dan bidang datar berangasan tersebut merupakan 2,5 m/s2.

Jawaban : C

You may also like