LIRIK LAGU : Contoh Soal Sistem Katrol Memilih Percepatan

- Contoh soal dan pembahasan wacana dinamika partikel, memilih percepatan benda pada sistem katrol. Dua benda A dan B masing-masing bermassa 2 kg dan 6 kg diikat dengan seutas tali kemudian dikaitkan ke sebuah katrol licin. Jika percepatan gravitasi sama dengan 10 m/s², maka percepatan yang dialami benda B yaitu ....
A. 8,0 m/s²
B. 7,5 m/s²
C. 6,0 m/s²
D. 5,0 m/s²
E. 4,5 m/s²

Pembahasan :
Dik : m_A = 2 kg, m_B = 6 kg, g = 10 m/s²
Dit : a = .... ?

Karena katrol licin dan massanya diabaikan, maka sobat Tafsi sanggup menuntaskan soal ini memakai konsep dinamika gerak lurus.

Ketika dua benda yang massanya berbeda dihubungkan memakai tali dan katrol, maka sistem akan bergerak menuju benda yang massanya lebih besar.

Benda yang massanya lebih besar akan bergerak ke bawah sedangkan benda yang massanya lebih kecil akan bergerak ke atas.

Dalam sistem tersebut, kedua benda sama-sama mengalami tegangan tali yang arahnya ke atas dan gaya berat yang arahnya ke bawah.

Besar tegangan tali yang dialami oleh kedua benda yaitu sama besar, yaitu sebesar T Newton.

Karena kedua benda saling terhubung oleh tali, maka kedua benda bergerak dengan percepatan yang sama sebensar a m/s².

Kemudian, konsep selanjutnya yang perlu Sobat Tafsi pahami yaitu konsep aturan Newton, khususnya aturan II Newton.

Menurut aturan II Newton, resultan gaya yang dialami oleh suatu benda akan sama dengan hasil kali massa benda dengan percepatannya.

∑F = m . a

Keterangan :
∑F = resultan gaya yang bekerja pada benda (N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan benda (m/s²).

Sekarang, mari kita ilustrasikan posisi benda A dan benda B dalam sistem katrol serta gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda.

Pada gambar di bawah ini, sanggup Sobat Tafsi lihat gaya-gaya apa saja yang bekerja pada benda A dan benda B yaitu W dan T.

Yang perlu Sobat perhatikan yaitu arah gaya dan arah gerak benda.

soal dan pembahasan wacana dinamika partikel CONTOH SOAL SISTEM KATROL MENENTUKAN PERCEPATAN" border="0" data-original-height="208" data-original-width="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgGh8eRICWivYyT-qxK-Op6oAGcXRVv7dbYK8piKJbq2qDnTpg5p6TgnzCoQS8D6sjKNm2iPnH2rkCqxALwrStE9XfF1mPkFoAGqGLf7O3O_hBrp1u_MRkftI_1ut1ZCtkjyByzLq0Z5eyl/s1600/contoh-sistem-katrol-menentukan-percepatan.jpg" title="CONTOH SOAL SISTEM KATROL MENENTUKAN PERCEPATAN" />

Di sini kita buat perjanjian tanda, kalau gaya searah dengan gerak, maka bertanda positif. Sebaliknya, jikalau gaya berlawanan arah dengan gerak bertanda negatif.

Untuk Benda A:
Nah, kini coba sobat Tafsi perhatikan arah gaya dan arah gerak untuk benda A. Karena massa A lebih kecil, maka A bergerak ke atas.

Oleh sebab itu, gaya yang arahnya ke atas kita beri tanda kasatmata dan gaya yang arahnya ke bawah kita beri tanda negatif.

Dari gambar sanggup Kalian lihat, gaya berat W_A arahnya ke bawah, maka W_A bertanda negatif. Sedangkan T bertanda kasatmata sebab arahnya ke atas.

Berdasarkan aturan II Newton, maka berlaku:
⇒ ∑F = m_A. a
⇒ T - W_A = m_A. a
⇒ T - m_A.g = m_A. a
⇒ T - 2(10) = 2a
⇒ T = 2a + 20

Untuk Benda B:
Selnajutnya, coba Sobat Tafsi perhatikan arah gaya dan arah gerak untuk benda B. Karena benda B lebih berat, maka benda B bergerak ke bawah.

Oleh sebab itu, gaya yang arahnya ke atas kita beri tanda negatif dan gaya yang arahnya ke bawah kita beri tanda positif.

Dari gambar sanggup dilihat, gaya W_B arahnya ke bawah, maka W_B bertanda positif. Sedangkan T arahnya ke atas, maka T bertanda negatif.

Berdasarkan aturan II Newton, maka berlaku:
⇒ ∑F = m_B. a
⇒ W_B - T = m_B. a
⇒ m_B.g - T = m_B. a
⇒ 6(10) - T = 6a
⇒ -T = 6a - 60
⇒ T = 60 - 6a

Nah, sebab besar tegangan yang dialami benda A dan B yaitu sama besar, yaitu sama-sama T, maka berlaku persamaan:
⇒ T = T
⇒ 2a + 20 = 60 - 6a
⇒ 2a + 6a = 60 - 20
⇒ 8a = 40
⇒ a = 40/8
⇒ a = 5 m/s²

Jadi, percepatan yang dialami oleh benda B yaitu 5 m/s². Jika ditanya percepatan benda A, maka jawabannya juga 5 m/s².

Jawaban : D

Tips Edutafsi:
Soal di atas juga sanggup Sobat Tafsi selesaikan dengan waktu yang lebih singkat, asal Kalian sanggup menghapal rumusnya.

Untuk sistem katrol menyerupai pada soal, maka percepatan yang dialami oleh kedua benda sanggup dihitung dengan rumus:

a = Δm  g ∑m

Keterangan :
a = percepatan yang dialami benda (m/s²)
Δm = selisih massa kedua benda (kg)
∑m = jumlah massa kedua benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s²)

Berdasarkan rumus tersebut, maka percepatan yang dialami B adalah:
⇒ a = (6 - 2)(10) / (6 + 2)
⇒ a = 4(10) / 8
⇒ a = 40/8
⇒ a = 5 m/s²

Nah, dengan cara tersebut juga diperoleh percepatan yang sama yaitu 5 m/s².

Jadi, terserah kepada Sobat Tafsi ingin memakai cara yang mana. Kalau edutafsi, cenderung lebih menyukai cara pertama sebab sekaligus melatih analisis.

Tapi kalau untuk ujian dan menghemat waktu, cara kedua memang lebih efisien. Yang penting harus hapal rumusnya dan tahu kapan menggunakannya.

Demikian pembahasan rujukan soal dinamika partikel, yaitu memilih percepatan benda pada sistem katrol.

Baca juga : soal-sistem-katrol-menentukan-tegangan-tali" target="_blank">Contoh Soal Menentukan Tegangan Tali Sistem Katrol.

Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi ya untuk share ke teman-teman kalian melalui tombol share yang tersedia.

Untuk pembahasan rujukan soal wacana dinamika partikel lainnya, Kalian sanggup menemukannya di sajian rujukan fisika atau melalui tombol kategori di bawah ini.