Home CONTOH DINAMIKA PARTIKEL Contoh Soal Sistem Katrol Memilih Percepatan

Contoh Soal Sistem Katrol Memilih Percepatan

by CerdaskanKita

– Contoh soal dan pembahasan perihal dinamika partikel, memilih 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 merupakan ….
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 anda Tafsi sanggup menuntaskan soal ini memakai konsep dinamika gerak lurus.

Ketika dua benda yang massanya berbeda dihubungkan memakai tali dan katrol, maka sistem akan bergerak menuju benda yang massanya lebih besar.

Benda yang massanya lebih besar akan bergerak ke bawah lagikan 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 merupakan sama besar, ialah 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 merupakan konsep aturan Newton, khususnya aturan II Newton.

Menurut aturan II Newton, resultan gaya yang dialami oleh suatu benda akan sama dengan hasil kali massa benda dengan percepatannya.

∑F = m . a

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.

Baca Juga:   Pembahasan Pola Soal Suhu Dan Termometer

Pada gambar di bawah ini, sanggup Sobat Tafsi lihat gaya-gaya apa saja yang bekerja pada benda A dan benda B ialah W dan T.

Yang perlu Sobat perhatikan merupakan arah gaya dan arah gerak benda.

 Contoh soal dan pembahasan perihal dinamika partikel CONTOH SOAL SISTEM KATROL MENENTUKAN PERCEPATAN

Di sini kita buat perjanjian tanda, jika gaya searah dengan gerak, maka bertanda positif. Sebaliknya, apabila gaya berlawanan arah dengan gerak bertanda negatif.

Untuk Benda A:
Nah, kini coba anda Tafsi perhatikan arah gaya dan arah gerak untuk benda A. Karena massa A lebih kecil, maka A bergerak ke atas.

Oleh lantaran itu, gaya yang arahnya ke atas kita beri tanda konkret dan gaya yang arahnya ke bawah kita beri tanda negatif.

Dari gambar sanggup Kalian lihat, gaya berat WA arahnya ke bawah, maka WA bertanda negatif. Sedangkan T bertanda konkret lantaran arahnya ke atas.

Berdasarkan aturan 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 lantaran itu, gaya yang arahnya ke atas kita beri tanda negatif dan gaya yang arahnya ke bawah kita beri tanda positif.

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

Berdasarkan aturan 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, lantaran besar tegangan yang dialami benda A dan B merupakan sama besar, ialah 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

Baca Juga:   Kumpulan Soal Dan Pembahasan Gerak Lurus Beraturan

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

Jawaban : D

Tips Edutafsi:
Soal di atas juga sanggup Sobat Tafsi selesaikan dengan waktu yang lebih singkat, asal Kalian sanggup menghapal rumusnya.

Untuk sistem katrol menyerupai pada soal, maka percepatan yang dialami oleh kedua benda sanggup dihitung dengan rumus:

a = Δm  g
∑m

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 merupakan:
⇒ 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 ialah 5 m/s2.

Jadi, terserah kepada Sobat Tafsi ingin memakai cara yang mana. Kalau edutafsi, cenderung lebih menyukai cara pertama lantaran sekaligus melatih analisis.

Tapi jika untuk ujian dan menghemat waktu, cara kedua memang lebih efisien. Yang penting harus hapal rumusnya dan tahu kapan menggunakannya.

Demikian pembahasan pola soal dinamika partikel, ialah memilih 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 sobat semua melalui tombol share yang tersedia.

Untuk pembahasan pola soal perihal dinamika partikel lainnya, Kalian sanggup menemukannya di sajian pola fisika atau melalui tombol kategori di bawah ini.

You may also like