5 Contoh Soal Penerapan Hukum Newton pada Sistem Beban Tali dan Katrol

Jati HarmokoPosted oninPembahasan SoalLeave a comment

Yuk kita pelajari bareng-bareng contoh soal penerapan hukum Newton pada sistem beban tali dan katrol berikut ini!

Soal No. 1

Perhatikan gambar berikut!

Tegangan Tali pada Sistem

Kereta M dipercepat ke kanan dengan percepatan a0 = 2 m/s2. Abaikan semua gesekan, massa katrol, dan juga massa tali. Anggap g = 10 m/s2. Jika m1 = m2 = m3 = 2 kg maka tegangan tali T pada sistem adalah …

A. 8 N

B. 12 N

C. 15 N

D. 20 N

E. 25 N

Jawaban: B

Pembahasan:

Diketahui:

a0 = 2 m/s2

g = 10 m/s2

m1 = m2 = m3 = 2 kg

Ditanyakan: T = …?

Jawaban:

T = m3 .  g – (m1 + m2) . a

T = 2 kg . 10 m/s2 – (2 kg + 2 kg) . 2 m/s2

T = 20 N – 8 N = 12 N

Soal No. 2

Sebuah balok bermassa 5 kg (berat w = 50 N) digantung dengan tali dan diikatkan pada atap. Jika balok diam maka berapakah tegangan talinya?

Pembahasan:

Diketahui:

m = 5 kg

w = 50 N

Ditanyakan: T = …?

Jawaban:

T – w = 0

T – 50 = 0

T = 50 N

Soal No. 3

Dhania menarik beban dengan bantuan katrol seperti pada gambar (a) di bawah ini.

Pelajari Juga:  Contoh Soal Momen Kopel beserta Penjelasannya

Gaya Gesek Katrol

Pada saat gaya yang diberikan F = 125 N ternyata beban dapat terangkat dengan kecepatan tetap. Jika gaya gesek katrol dan massa tali dapat diabaikan maka berapakah massa beban tersebut? (g = 10 m/s2)

Pembahasan:

Diketahui:

F = 125 N

g = 10 m/s2

Ditanyakan: m = …?

Jawaban:

T – w = 0

F – m . g = 0

125 N – m . 10 m/s2 = 0

m . 10 m/s2 = 125 N

m = 125 /10 = 12,5 kg

Soal No. 4

Dua buah balok A dan B dengan massa masing – masing 16 kg dan 4 kg, dihubungkan melalui sebuah katrol, seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Tegangan Benda A dan Benda B

Balok B mula – mula ditahan kemudian dilepaskan. Berapakah percepatan dan tegangan tali masing – masing balok? (g = 10 m/s2)

Pembahasan:

Diketahui:

mA = 16 kg

mB = 4 kg

g = 10 m/s2

Ditanyakan:

  1. a = …?
  2. TA = …?
  3. TB = …?

Jawaban:

T – T + mB . g = (mA + mB) . a

4 kg . 10 m/s2 = (16 kg + 4 kg) . a

40 N = 20 kg . a

a = 40 N/20 kg = 2 N/kg

T­A = mA . a

TA = 16 kg . 2 N/kg = 32 N

TB = mB . a

TB = wB – mB . a

TB = mB . g – mB . a

TB = 4 kg . 10 m/s2 – 4 kg . 2 N/kg

TB = 40 N – 8 N = 32 N

Soal No. 5

Sebuah benda bermassa 40 kg ditarik melalui katrol sehingga memiliki posisi seperti yang diperlihatkan pada gambar (a) di bawah ini. Jika sistem itu diam, maka berapakah gaya F?

Pelajari Juga:  10 Contoh Soal Tekanan Zat Padat Kelas 8 dan Penyelesaiannya

Benda yang Ditarik Menggunakan Katrol

Pembahasan:

Diketahui:

m = 40 kg

Ditanyakan: F = …?

Jawaban:

w = m . g

w = 40 kg . 10 m/s2

w = 400 N

#Pada Sumbu Y

T sin 530 – w = 0

T (0,8) – 400 N = 0

0,8 T = 400 N

T = 400 N / 0,8

T = 500 N

#Pada Sumbu X

F – T cos 530 = 0

F – (500) (0,6) = 0

F – 300 = 0

F = 300 N

Tinggalkan Balasan