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 :
- Perhatikan gambar katrol pada bidang miring yang… Perhatikan gambar katrol pada bidang miring yang kasar diatas! Carilah percepatan benda dan tegangan tali jika diketahui : Massa benda A = 5 Kg Massa…
- Seorang siswa berdiri di tepi tebing dan melempar… Seorang siswa berdiri di tepi tebing dan melempar batu secara horizontal melewati tepi tebing dengan kecepatan 18 m/s. Tebing tersebut berada 50 m di atas…
- Jelaskan penyebab seseorang dapat menderita penyakit… Jelaskan penyebab seseorang dapat menderita penyakit batu ginjal! Penyakit batu ginjal disebabkan oleh penumpukan dan pengerasan asam oksalat serta kalsium pada ginjal. Penyakit batu ginjal…
- (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…
- Perhatikan gambar Jika permukaan bidang dianggap… Perhatikan gambar Jika permukaan bidang dianggap licin, Ma = 2kg dan Mb = 4kg, tentukan arah gerak sistem katrol (gambar) Untuk soal ini jawaban yang…
- Apa yang dimaksud dengan zaman paleolitikum apa yang dimaksud dengan zaman paleolitikum Palaeolitikum adalah zaman batu tua. Untuk lebih jelasnya, yuk pahami penjelasan berikut. Zaman batu di bagi menjadi tiga, yaitu…
- Apa yang dimaksud dengan zaman batu apa yang dimaksud dengan zaman batu Jawaban: zaman batu merupakan zaman di mana manusia hidup dengan menciptakan peralatan yang terbuat dari batu untuk menunjang kehidupan…
- Bagaimana menyelidiki hubungan antara cepat rambat… Bagaimana menyelidiki hubungan antara cepat rambat gelombang (v), tegangan senar atau tali (F), massa senar atau tali (m) dan panjang senar atau tali (L)? Jawaban…
- Sebuah tali yang terbuat dari bahan dengan modulus… Sebuah tali yang terbuat dari bahan dengan modulus elastisitas 5,0 x 10^5 N/m² memiliki panjang 100 cm dan luas penampang 20 mm². Tentukan konstanta elastisitas…
- Apa yang dimaksud dengan sarkofagus apa yang dimaksud dengan sarkofagus Sarkofagus merupakan sebuah wadah atau tempat kubur dari batu berbentuk seperti lesung batu yang terdiri dari wadah dan tutup dengan…
- Adanya batu ginjal di dalam rongga ginjal dapat… Adanya batu ginjal di dalam rongga ginjal dapat menimbulkan ... A. nefritis B. hematuria C. hidronefrosis D. diabetes insipidus Jawaban yang tepat untuk soal diatas…
- Dari hasil pengukuran volume batu yang dicelupkan ke… Perhatikan gambar berikut! Dari hasil pengukuran volume batu yang dicelupkan ke dalam gelas ukur adalah.... a. 21 ml b. 2 ml c. 10 ml d.…
- Komet adalah komet adalah Komet adalah bola salju kosmik dari gas beku, batu, dan debu yang mengorbit matahari. Komet biasa disebut sebagai "bintang jatuh" oleh masyarakat. Menurut…
- 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…
- 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 :…