KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN LENGKAP MENGENAI SISTEM KATROL By Salem-Bur - Hallo sahabat Blog Tentang Pengetahuan Umum, Pada Artikel yang anda baca kali ini dengan judul KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN LENGKAP MENGENAI SISTEM KATROL By Salem-Bur , kami telah mempersiapkan artikel ini dengan baik untuk anda baca dan ambil informasi didalamnya. mudah-mudahan isi postingan Artikel Bank Soal, Artikel Fisika Kelas X, Artikel SMA, yang kami tulis ini dapat anda pahami. baiklah, selamat membaca.

Judul : KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN LENGKAP MENGENAI SISTEM KATROL By Salem-Bur
link : KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN LENGKAP MENGENAI SISTEM KATROL By Salem-Bur

KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN LENGKAP MENGENAI SISTEM KATROL By Salem-Bur

Berikut ini contoh-contoh soal dan pembahasan mengenai sistem katrol dinamika translasi.
Contoh 1

Pada katrol yang massanya diabaikan, digantungkan seutas tali yang pada ujung-ujungnya digantungkan beban P dan Q seperti gambar, jika mp = 6 kg, mQ = 14 kg dan g = 10 m/s�. Tentukan:
a. Besar percepatan masing-masing benda
b. Tegangan tali T1 dan T2
c. Jika benda mula-mula dalam keadaan diam, hitunglah kecepatan benda setelah bergerak 2 detik!



Pembahasan:
Diketahui:
mp = 6 kg
mQ = 14 kg
g = 10 m/s�
Untuk mempermudah dalam mengerjakan, gambarlah garis-garis gaya sebagai alat bantu.
Karena beban Q lebih besar maka Q akan bergerak turun dan beban P bergerak naik.

a. Mencari percepatan masing-masing benda
Tinjau benda P :
Gaya-gaya yang searah dengan arah gerakan benda bernilai positif (+) dan yang berlawanan arah bernilai negatif ( � )
SF = mp.a
T1 � wp = mp.a
T1 � mp. g = mp.a
T1 � 6(10) = 6a
T1 = 6a + 60

Tinjau benda Q :
SF = mQ.a
wQ � T2 = mQ.a
mQ. g � T2 = mQ.a
14(10) - T2 = 14a
T2 = 140 � 14a

Karena massa katrol diabaikan, maka tegangan talinya sama (T1 = T2)
T1 = T2
6a + 60 = 140 � 14a
6a + 14a = 140 � 60
20a = 80
a = 4 m/s�
sehingga besar percepatan masing-masing benda adalah 4 m/s�

b. Tegangan tali T1 dan T2
T1 = 6a + 60
T1 = 6(4) + 60 = 84 N
T1 = T2, maka tegangan tali T2 = 84 N

c. Benda mula-mula dalam keadaan diam maka kecepatan awal benda = 0. Setelah bergerak selama 2 detik kecepatan akhir benda yaitu:
vt = v0 + a.t
vt = 0 + 4 (2)
vt = 8 m/s

Contoh 2

Dua benda A dan B masing-masing 2 kg dan 3 kg dihubungkan dengan tali melalui katrol seperti gambar berikut.

Jika gesekan antara tali dengan katrol diabaikan serta benda B bergerak turun, hitunglah besar percepatan dan tegangan tali T jika:

a. Gesekan benda A dengan lantai diabaikan (lantai licin)

b. Koefisien gesekan kinetis antara balok A dengan lantai 0,2

Pembahasan:

Diketahui:

mA = 2 kg

mB = 3 kg

g = 10 m/s�

a. Saat gesekan benda A dan lantai diabaikan

Perhatikan penguraian gaya-gaya pada sistem dibawah ini, massa benda B lebih besar sehingga benda B bergerak turun. (gaya yang searah dengan arah gerakan benda bernilai positif (+) dan yang berlawanan arah bernilai negatif (-) )

Tinjau benda A:

SF = mA.a

T1 = mA.a

T1 = mA.a

T1 = 2a

T1 = 2a

Tinjau benda B :

SF = mB.a

wB � T2 = mB.a

mB. g � T2 = mB.a

3(10) - T2 = 3a

30 � T2 = 3a

T2 = 30 � 3a

Karena massa katrol diabaikan, maka tegangan talinya sama (T1 = T2)

T1 = T2

2a = 30 � 3a

2a + 3a = 30

5a = 30

a = 6 m/s�

sehingga besar percepatan benda saat gesekan antara benda A dan lantai diabaikan adalah 6 m/s�

Tegangan tali T1 dan T2

T1 = 2a

T1 = 2(6) = 12 N

T1 = T2, maka tegangan talinya = 12 N

b. Percepatan dan tegangan tali jika lantai kasar (koefisien gesekan kinetis benda A dengan lantai 0,2)

Tinjau benda A:

SF = mA.a

T1 � fk = mA.a

T1 - �k.NA = mA.a

T1 � 0,2(20) = 2a

T1 � 4 = 2a

T1 = 2a + 4

Tinjau benda B :

SF = mB.a

wB � T2 = mB.a

mB. g � T2 = mB.a

3(10) - T2 = 3a

30 � T2 = 3a

T2 = 30 � 3a

Karena massa katrol diabaikan, maka tegangan talinya sama (T1 = T2)

T1 = T2

2a + 4 = 30 � 3a

2a + 3a = 30 - 4

5a = 26

a = 5,2 m/s�

sehingga besar percepatan benda jika gesekan antara benda A dan lantai 0,2 adalah 5,2 m/s�

Tegangan tali T1 dan T2

T1 = 2a + 4

T1 = 2(5,2) + 4 = 14,4 N

T1 = T2, maka tegangan talinya = 14,4 N

Contoh 3

Balok A bermassa 1 kg dan balok B bermassa 2 kg. Balok B mula-mula diam kemudian bergerak ke bawah sehingga menyentuh lantai seperti gambar disamping. Berapa waktu yang diperlukan balok B sampai menyentuh lantai?

Pembahasan:

Diketahui:

mA = 1 kg

mB = 2 kg

Balok mula-mula diam, maka v0 = 0 m/s

Jarak balok B terhadap lantai s = 25 m

Ditanya : waktu yang diperlukan balok B sampai ke lantai

Untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan balok B untuk sampai ke lantai maka terlebih dahulu kita harus mengetahui percepatan balok B.

Mencari percepatan sistem:

Tinjau benda A:

SF = mA.a

T1 = mA.a

T1 = mA.a

T1 = 1a

Tinjau benda B :

SF = mB.a

wB � T2 = mB.a

mB. g � T2 = mB.a

2(10) - T2 = 2a

20 � T2 = 2a

T2 = 20 � 2a

Karena massa katrol diabaikan, maka tegangan talinya sama (T1 = T2)

T1 = T2

a = 20 � 2a

a + 2a = 20

3a = 20

a = 6,7 m/s�

maka waktu yang dibutuhkan balok B untuk sampai ke lantai:

s = v0.t + � a.t�

25 = 0 + � (6,7) t�

25 = 3,35 t�

7,46 = t�

t = v7,46 = 2,7 sekon

Contoh 4

Dua balok A dan B dengan massa masing-masing 10 kg dan 20 kg dihubungkan dengan tali melalui katrol seperti gambar. Jika bidang miring tersebut licin, hitunglah:

a. Percepatan sistem

b. Gaya tengangan tali

Pembahasan:

Diketahui:

mA = 10 kg

mB = 20 kg

g = 10 m/s�

Massa balok B lebih besar maka balok B akan bergerak turun dan balok A bergerak naik searah bidang miring

Gaya-gaya searah percepatan benda bernilai positif (+) dan yang berlawanan arah bernilai negatif (-)

a. Mencari percepatan sistem

Tinjau balok A:

SF = mA.a

T1 � mA.g sin 30� = mA.a

T1 � 100 ( � )= 10a

T1 � 50 = 10a

T1 = 10a + 50

Tinjau benda B :

SF = mB.a

wB � T2 = mB.a

mB. g � T2 = mB.a

20(10) - T2 = 20a

200 � T2 = 20a

T2 = 200 � 20a

Massa katrol diabaikan, maka tegangan talinya sama (T1 = T2)

T1 = T2

10a + 50 = 200 � 20a

10a + 20a = 200 - 50

30a = 150

a = 3 m/s�

b. Gaya tegangan tali

T1 = 10a + 50

T1 = 10(3) + 50 = 80 N

Sehingga besar tegangan talinya yaitu T1 = T2 = T = 80 N

Demikianlah Artikel KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN LENGKAP MENGENAI SISTEM KATROL By Salem-Bur

Sekianlah artikel KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN LENGKAP MENGENAI SISTEM KATROL By Salem-Bur kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.

Anda sekarang membaca artikel KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN LENGKAP MENGENAI SISTEM KATROL By Salem-Bur dengan alamat link https://salem-bur.blogspot.com/2018/02/kumpulan-soal-dan-pembahasan-lengkap.html

Share this post

Berlangganan update artikel terbaru via email: