Bank Soal Fisika SMA Keseimbangan Benda Tegar

Diketahui:

Gambar beban yang digantungkan pada dinding dan plafon menggunakan tali.

Tegangan tali $T_1=10$ N

Ditanya:

Tegangan tali 2 $T_2=?$

Dijawab:

Keadaan seimbang adalah keadaan di mana total gaya yang bekerja pada suatu sistem adalah nol. Pada kondisi seperti soal, kita dapat proyeksikan gaya-gaya nya pada sumbu-$X$ dan sumbu-$Y$. Kita gambarkan sistem pada soal dengan mengganti gambar bebannya dengan garis gaya. 

Kemudian gambarkan gaya-gaya tersebut pada sumbu-$X$ dan sumbu-$Y$.

Kemudian gambarkan gaya-gaya proyeksinya.

Kita tinjau untuk sumbu-$X$.

$\Sigma F_x=0$

$T_{2x}-T_1=0$

$T_2\cos45^o-10=0$

$T_2\left(\frac{1}{2}\sqrt{2}\right)=10$

$T_2=\frac{10}{\frac{1}{2}\sqrt{2}}$

$T_2=\frac{20}{\sqrt{2}}$

$T_2=\frac{20}{\sqrt{2}}\left(\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}}\right)$

$T_2=\frac{20}{2}\sqrt{2}$

$T_2=10\sqrt{2}$ N

Atau dengan menggunakan persamaan yang sudah ada, yaitu sebagai berikut.

$\frac{T_1}{\sin\gamma}=\frac{T_2}{\sin\beta}=\frac{T_3}{\sin\alpha}$

$\frac{T_2}{\sin\beta}=\frac{T_1}{\sin\gamma}$

$\frac{T_2}{\sin90^o}=\frac{10}{\sin\left(45+90\right)^o}$

$T_2=\frac{10}{\sin135^o}$

$T_2=\frac{10}{\frac{1}{2}\sqrt{2}}$

$T_2=\frac{20}{\sqrt{2}}$

$T_2=\frac{20}{\sqrt{2}}\left(\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}}\right)$

$T_2=\frac{20}{2}\sqrt{2}$

$T_2=10\sqrt{2}$ N

Jadi, tegangan tali 2 (T₂) sebesar $10\sqrt{2}$ N.