Latihan Fisika Kelas X Analisis Kuantitatif Masalah Dinamika Partikel
# 10
Pilgan

Perhatikan gambar berikut.

Empat buah balok yaitu balok 1, balok 2, balok 3, dan balok 4 masing-masing memiliki massa berturut-turut yaitu 2 kg, 4 kg, 6 kg, dan 8 kg. Keempat balok kemudian disusun dan dihubungkan dengan tali seperti pada gambar. Jika pada balok 1 ditarik dengan gaya FF sebesar 50 N dan gaya gesek diabaikan, maka besar tegangan tali penghubung antara balok 2 dan balok 3 adalah sebesar ... N. (gg = 10 m/s2)

A

10

B

15

C

20

D

25

E

30

Pembahasan:

Diketahui:

Gambar sistem empat balok dihubungkan dengan tali.

Massa balok 4 m4m_4 = 2 kg

Massa balok 3 m3m_3 = 4 kg

Massa balok 2 m2m_2 = 6 kg

Massa balok 1 m1m_1 = 8 kg

Gaya tarik FF = 50 N

Percepatan gravitasi gg = 10 m/s2

Ditanya:

Tegangan tali antara balok 2 dan balok 3 T23=T_{23}=?

Dijawab:

Pada kasus ini berlaku hukum II Newton yang dirumuskan dengan persamaan berikut.

ΣF=ma\Sigma F=ma

Agar lebih efisien sistem tegangan tali akan disederhanakan menjadi seperti pada gambar berikut.

\rightarrow

Karena sistem dianggap sabagai satu kesatuan, maka mula-mula menentukan percepatan sistem melalui persamaan hukum II Newton sebagai berikut.

F=Σma\text{F}=\Sigma ma

a=FΣma=\frac{F}{\Sigma m}

a=Fm1+m2+m3+m4a=\frac{F}{m_1+m_2+m_3+m_4}

a=502+4+6+8a=\frac{50}{2+4+6+8}

a=5020a=\frac{50}{20}

a=2,5a=2,5 m/s2

Selanjutnya dapat menentukan tegangan tali antara balok 2 dan balok 3 melalui persamaan berikut.

ΣF=ma\Sigma F=ma

T23=(m3+m4)aT_{23}=\left(m_3+m_4\right)a

T23=(2+4)(2,5)T_{23}=\left(2+4\right)\left(2,5\right)

T23=(6)(2,5)T_{23}=\left(6\right)\left(2,5\right)

T23=15T_{23}=15 N

Jadi, besar tegangan tali penghubung antara balok 2 dan balok 3 adalah sebesar 15 N.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10