Bank Soal Fisika SMA Berbagai Jenis Gaya

Soal

Pilgan

Pembahasan

Perhatikan gambar berikut.

Sebuah batu bermassa 0,3 kg diikat pada ujung tali sepanjang 0,5 m. Batu tersebut kemudian diputar oleh Dudung secara horisontal seperti pada gambar sehingga membentuk lintasan satu lingkaran penuh. Jika kecepatan maksimum batu adalah 8 m/s², maka tegangan maksimum tali sebelum tali putus adalah sebesar ... N.

A

4,80

B

9,60

C

12,6

D

19,2

E

38,4

Pembahasan:

Diketahui:

Gambar Dudung memutar batu yang diikatkan pada tali.

Massa batu $m$ = 0,3 kg

Panjang tali = jari-jari lingkaran $R$ = 0,5 m

Kecepatan maksimum batu $v_{\text{maks}}$ = 8 m/s²

Ditanya:

Tegangan tali maksimum $T_{\text{maks}}=$ ?

Dijawab:

Pada kasus ini, gaya tegangan tali yang bekerja pada batu bertindak sebagai gaya sentripetal yang arahnya menuju ke pusat lingkaran. Secara matematis, gaya sentripetal dirumuskan melalui persamaan berikut.

$F_s=\frac{mv^2}{R}$