Sebuah batu massanya 400 gram diikat dengan tali tingan. Batu dan tali diputar hingga membentuk lingkaran vertikal dengan jari-jari 20 cm. Jika kecepatan linier batu adalah 2 m/s, hitunglah gaya tegangan tali saat:
a.Batu berada di titik terbawah.
b.Batu berada di titik teratas
Jawaban yang benar adalah 12 N dan 4 N.
Diketahui:
m = 400 gram = 0,4 kg
R = 20 cm = 0,2 m
v = 2 m/s
Ditanya:
gaya tegangan tali saat:
a.Batu berada di titik terbawah
b.Batu berada di titik teratas
Pembahasan:
a. Mencari gaya tegangan tali saat batu berada di titik terbawah.
Di titik terbawah, berat benda arahnya keluar pusat lingkaran sedangkan arah gaya tegangan tali menuju pusat lingkaran, sehingga berdasarkan Hukum Newton II, besar gaya tegangan tali tersebut dapat dihitung sebagai berikut:
T–W = m.as
T –m.g = m.v²/R
T = m[(v²/R)+g]
Keterangan
T = gaya tegangan tali (N)
W = berat benda (N)
m = massa (kg)
as = percepatan sentripetal (m/s²)
g = percepatan gravitasi (10 m/s²)
v = kecepatan linear (m/s)
R = jari-jari lingkaran (m)
Sehingga
T = m[(v²/R)+g]
T = 0,4[(2²/0,2)+10]
T = 0,4[30]
T = 12 N
b. Mencari gaya tegangan tali saat batu berada di titik teratas.
Di titik tertinggi, berat benda arahnya sama dengan arah gaya tegangan tali yaitu menuju pusat lingkaran, sehingga berdasarkan Hukum Newton II, besar gaya tegangan tali tersebut dapat dihitung sebagai berikut:
T+W = m.as
T +m.g = m.v²/R
T = m[(v²/R)–g]
Sehingga
T = m[(v²/R)–g]
T = 0,4[(2²/0,2)–10]
T = 0,4[10]
T = 4 N
Jadi, gaya tegangan tali saat batu berada di titik terbawah dan teratas berturut-turut adalah 12 N dan 4 N.
Rekomendasi lainnya :
- (1) Apakah wajib menzakati perhiasan yang berasal… (1) Apakah wajib menzakati perhiasan yang berasal dari batu mulia (mutiara, zamrud, dan batu intan) ? (2) Berapa nishab dari batu mulia jika kita zakatkan…
- Sepotong kayu panjangnya 2,5 m digunakan untuk… Sepotong kayu panjangnya 2,5 m digunakan untuk memindahkan batu yang beratnya 600 N. Jika titik tumpu diletakkan 0,5 m dari titik beban. Tentukan keuntungan mekanik!…
- Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan laju 10… Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan laju 10 m/s. Tentukan kelajuan batu setelah 1/2 s Jawaban : 5 m/s Diketahui: v0 = 10 m/s…
- Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan laju 10… Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan laju 10 m/s. Tentukan ketinggian maksimum Jawaban : 5 m Diketahui: v0 = 10 m/s Ditanya: hmax =…
- sebuah tali panjang 20 m , ujungnya dibiarkan bebas.… sebuah tali panjang 20 m , ujungnya dibiarkan bebas. tali tersebut digetarkan dengan frekwensi 13 Hz dan amplitudo getar 18 cm ,serta menghasilkan panjang gelombang…
- Pak Anwar memiliki keluhan muncul rasa nyeri yang… Pak Anwar memiliki keluhan muncul rasa nyeri yang hebat di punggung dan di bawah tulang rusuk, rasa sakit saat buang air kecil, nyeri diperut bagian…
- Sepotong dawai panjangnya 98 cm dan m = 19 g. Senar… Sepotong dawai panjangnya 98 cm dan m = 19 g. Senar dawai diretangkan pada tegangan 600 N, hitunglah frekuensi nada atas pertama ! Jawaban :…
- Cahya menimbang batu dengan neraca pegas. Saat di… Cahya menimbang batu dengan neraca pegas. Saat di udara hasil pengukurannya 50 g setelah tercelup di air skala yang terbaca pada neraca pegas adalah 40…
- Seutas tali memiliki massa jenis 2000 kg/m, diameter… Seutas tali memiliki massa jenis 2000 kg/m, diameter penampang 2 mm dan panjang 25 cm. Tali tersebut ditarik dengan gaya 62,8 N kemudian digetarkan sehingga…
- Rasa sakit saat berkemih dapat terjadi karena adanya… Rasa sakit saat berkemih dapat terjadi karena adanya endapan garam mineral yang menyumbat aliran urin yang disebut Jawaban : batu kemih. Pembahasan Batu kemih adalah…
- Massa benda A dan B berturut-turut 8 kg dan 12 kg.… Perhatikan gambar berikut! Massa benda A dan B berturut-turut 8 kg dan 12 kg. Jika massa katrol dan tali diabaikan, maka besar tegangan tali yang…
- Dua massa dihubungkan tali dan katrol seperti gambar… Dua massa dihubungkan tali dan katrol seperti gambar berikut. Abaikan massa tali dan katrol tegangan tali setelah benda dilepas sebelum benda membentur tanah adalah ….…
- Sepotong dawai panjangnya 98 cm dan m = 19 g. Senar… Sepotong dawai panjangnya 98 cm dan m = 19 g. Senar dawai diretangkan pada tegangan 600 N, hitunglah frekuensi nada atas pertama ! Jawaban :…
- Sebutkan peninggalan zaman batu tua sebutkan peninggalan zaman batu tua Palaeolitikum atau zaman batu tua peninggalannya berupa alat serpih, kapak persegi, kapak genggam, kapak perimbas/chopper dll. Untuk lebih jelasnya, yuk…
- Sebuah tali yang salah satu ujungnya diikat… Sebuah tali yang salah satu ujungnya diikat mempunyai 5 m, ujung nya digerakkan sehingga membentuk 3 bukit dan 2 lembah. Waktu yang di butuhkan untuk…