Percepatan dan Gaya Tegangan pada Sistem Benda yang Terhubung dengan Tali
Dalam situasi ini, kita memiliki dua benda, A dan B, yang terhubung dengan tali. Benda A memiliki massa 2 kg, sedangkan benda B memiliki massa 3 kg. Kedua benda tersebut ditarik dengan gaya sebesar 60 N. Pertama-tama, kita akan mencari tahu percepatan sistem ini. Percepatan sistem dapat dihitung dengan menggunakan hukum Newton kedua, yang menyatakan bahwa gaya total yang bekerja pada suatu benda sama dengan massa benda tersebut dikalikan dengan percepatannya. Dalam kasus ini, gaya total yang bekerja pada sistem adalah gaya tarikan tali, yaitu 60 N. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan rumus: F = m * a Di mana F adalah gaya total, m adalah massa total sistem, dan a adalah percepatan sistem. Menggantikan nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menyelesaikan persamaan ini: 60 N = (2 kg + 3 kg) * a 60 N = 5 kg * a a = 60 N / 5 kg a = 12 m/s² Jadi, percepatan sistem ini adalah 12 m/s². Selanjutnya, kita akan mencari tahu besar gaya tegangan pada tali pada permukaan bidang licin dan permukaan bidang kasar. Untuk menghitung gaya tegangan, kita perlu mempertimbangkan gaya gesekan yang bekerja pada benda. Pada permukaan bidang licin, gaya gesekan diabaikan karena tidak ada gesekan yang terjadi. Oleh karena itu, gaya tegangan pada tali adalah sama dengan gaya tarikan tali, yaitu 60 N. Namun, pada permukaan bidang kasar, gaya gesekan harus diperhitungkan. Gaya gesekan dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Fg = μ * N Di mana Fg adalah gaya gesekan, μ adalah koefisien gesekan, dan N adalah gaya normal. Dalam kasus ini, koefisien gesekan adalah 0,1 dan gaya normal adalah berat total sistem, yaitu (2 kg + 3 kg) * 10 m/s² = 50 N. Menggantikan nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menghitung gaya gesekan: Fg = 0,1 * 50 N Fg = 5 N Gaya tegangan pada tali pada permukaan bidang kasar adalah gaya tarikan tali dikurangi dengan gaya gesekan, yaitu 60 N - 5 N = 55 N. Jadi, pada permukaan bidang licin, gaya tegangan pada tali adalah 60 N, sedangkan pada permukaan bidang kasar, gaya tegangan pada tali adalah 55 N. Dengan demikian, kita telah menentukan percepatan sistem dan besar gaya tegangan pada tali pada permukaan bidang licin serta permukaan bidang kasar.