Perhatikan gambar di bawah ini, benda bermassa 5,0 kg ditarik dengan sebuah gaya F = 10 N dengan membantuk sudut 600 terhadap arah horizontal.
 |
Jika benda ditarik di atas
lantai mendatar yang licin, maka percepatan gerak benda adalah … m.s – 2 .
A. 1,0
B. 2,0
C. 3,0
D. 4,0
E. 5,0
Pembahasan :
Perhatikan, benda berada pada bidang datar licin, maka gaya gesek lantai dengan bidang alas benda sama dengan nol. Dan benda berpindah pada bidang horizontal.
Maka percepatan benda, a :
Kunci : A
Benda A bermassa 4,0 kg berada pada lantai licin mula – mula diam. Dan dihubungkan dengan benda B yang bermassa 6,0 kg menggunakan seutas tali. Melalui sebuah katrol licin dan tergantung, seperti gambar di bawah ini.
Hitunglah :
a) Percepatan
kedua benda
b) Tegangan
tali
Pembahasan :
Sebelum
kita membahas soal di atas, silahkan anda perhatikan terlebih dahulu gambar
soalnya. Jika anda sudah benar memperhatikan gambar soal, pastinya ada akan
menyimpulkan kedua benda berada dalam satu sistem. Dan percepatan gravitasi
bumi tidak disebutkan, maka kita dapat menggunakan g = 10 m.s – 2 .
Bagian a)
Tinjau
benda B terlebih dahulu,
Kemudian kita tinjau benda A,
Di
sini terlihat ada gaya gesek fg
, namun oleh karena di dalam soal disebutkan licin. Maka nilai gaya gesek sama
dengan nol.
Selanjutnya kita subsitusikan persamaan (2) ke
persamaan (1).
Bagian b)
Perhatikan gambar di bawah ini, sebuah katrol licin digantungi beban dengan kondisi mula – mula kedua benda diam dengan m1 = 4kg dan m2 = 6kg. Dan jika percepatan gravitasi bumi, g = 10 m.s – 2 .
Hitunglah :
(a)
Percepatan gerak benda
pertama dan kedua
(b)
Tegangan tali
(c)
Jarak yang ditempuh benda
pertama dan kedua
setelah 2 detik
Kedua benda m1 dan m2 dihubungkan menggunakan tali yang sama, berarti kedua beban memiliki sistem yang sama. Dengan massa m2 > m1 , maka sistem bergerak ke arah m2.
Bagian a)
Tinjau benda m2
Tinjau benda m1
Lalu kita subsitusikan persamaan (1) dengan persamaan (2). Jika anda ingin menggunakan eliminasi, silahkan. Yang pasti hasilnya tetap sama.
Bagian b)
Untuk menentukan nilai
tegangan tali T, kita dapat mensubsitusikan nilai a ke salah satu persamaan di
atas. Di sini saya memilih sembarang saja, saya memilih persamaan (2) saja.
Bagian c)
Ketinggian benda m1
dengan m2 setelah t = 2 detik
 |
Untuk penurunan benda m2
Untuk kenaikan benda m1
Maka jarak kedua benda ∆h
Sebatang tongkat homogen panjangnya L dan massanya M, salah satu ujungnya bersandar pada dinding licin dan membentuk sudut θ terhadap dinding, sedangkan ujung yang lain terletak pada lantai kasar.
a. Tentukan nilai gaya kontak dinding terhadap
tongkat (nyatakan dalam M, g, dan L)
b. Tentukan nilai gaya kontak dinding terhadap
tongkat jika sudut θ tidak diketahui, tetapi
diketahui koefisien gesek statisnya sebesar μ.
(nyatakan dalam μ, M, dan g).
Pembahasan :
Langkah pertama, buat gambaran soal
Langkah kedua, mari kita pahami kondisi tongkat
Dari soal dan diperkuat dengan gambar pada langkah pertama. Dapat disimpulkan tongkat diam atau setimbang, yang berarti diam dalam gerak translasinya. Tetapi setimbang dalam gerak rotasinya.
Langkah ketiga, kita jawab bagian a)
Yang ditanyakan adalah gaya kontak dinding terhadap tongkat NA. Dan titik B sebagai titik tumpu.
Maka besar gaya gesek statis,
Untuk menentukan nilai NA , dengan meninjau sumbu x.
