Diberdayakan oleh Blogger.

Kamis, 28 Januari 2010

Soal Dinamika Gerak

Dalam pembahasan kali ini saya akan membahas salah satu contoh soal tentang dinamika gerak.

Perhatikan gambar di bawah ini. Pertanyaannya adalah hitung besar tegangan tali T1 dan T2?.
Penyelesaian:

Pada gambar di atas tampak bahwa ada gaya 100 N yang menarik ketiga benda yang berada di atas permukaan meja. Langkah pertama dalam menyelesaikan permasalahan ini adalah mengetahui apakah tiga benda tersebut bergerak. Untuk mengetahui benda bergerak atau tidak maka, terlebih dahulu harus diketahui besarnya gaya yang akan membuat benda bergerak dan gaya yang selalu ingin membuat benda tersebut tetap diam.

  • Jika jumlah gaya yang mau menggerakkan benda lebih besar dari pada jumlah gaya yang mau menahan benda untuk tetap diam maka benda tersebut pasti akan bergerak di percepat
  • Jika jumlah gaya yang mau menggerakkan sama besar dengan jumlah gaya yang mau menahan benda untuk tetap diam maka benda tersebut akan tetap dalam kondisi diam
  • Sedangkan jika jumlah gaya yang mau menggerakkan benda lebih kecil dari pada jumlah gaya yang mau menahan benda tetap diam, maka benda tersebut akan tetap diam
Umpamakan permukaan meja licin (gaya gesekan antara benda dan permukaan nol), maka ketiga benda akan bergerak dipercepat.
Gaya-gaya yang bekerja pada setiap benda dapat dilihat pada gambar di bawah ini.



Untuk arah vertikal
Pada setiap benda bekerja gaya berat dan gaya normal. Pada arah vertikal benda tidak bergerak, maka berdasarkan hukum pertama newton, jumlah gaya yang bekerja terhadap arah vertikal adalah nol. Dengan demikian besar gaya berat pada setiap benda, sama yang sama dengan gaya normal (pada masing-masing benda).

Untuk arah horisontal
Pada arah horisontal, jumlah gaya yang bekerja hanya 100 N (bidang licin, atau gaya gesekan pada setiap benda dan permukaan bidang sama dengan nol). Gaya 100 N, bekerja langsung pada benda 5 kg, akan tetapi jika benda 5 kg ditarik maka, benda 3 kg dan 2 kg juga akan ikut tertarik (bergerak). Dengan demikian ketiga benda bergerak bersama-sama, atau besar percepatan yang dialami ketiga benda adalah sama. Sesuai dengan hukum kedua newton,

"Jumlah gaya (sigma F) yang bekerja, sama dengan hasil kali antara massa benda (m) yang bergerak dengan percepatan (a) yang ditimbulkan oleh jumlah gaya tersebut"

Besar percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada sistem adalah:

percepatan sistem (a) = Jumlah gaya yang bekeja (F) / massa total benda yang bergerak (m)

Jumlah gaya yang bekerja (F) adalah jumlah gaya yang menyebabkan benda dapat bergerak = 100 N.
Massa benda (m) adalah massa total benda yang bergerak dengan percepatan a, yaitu 3 kg + 2kg + 5kg = 10 kg.
dengan demikian;
a = 100 N/10kg = 10 N/kg
a = 10 N/kg
Percepatan 10 N/kg, secara fisis berarti, dalam setiap massa satu kilogram bekerja gaya sebesar 10 newton. Akan lebih baik menyatakan satuan percepatan dalam N/kg daripada meter persekon kuadrat.


Sehingga besar T1 dan T2 adalah

Untuk T1
Perhatikan gambar di atas, tali T1 menarik benda 3 kg. Dari nilai percepatan yang diperoleh, a = 10 N/kg diketahui bahwa setiap satu kg bekerja gaya sebesar 10 newton. Karena tali T1 hanya menarik 3 kg, maka tegangan tali T1 sebesar 30 Newton (setiap 1 kg bekerja gaya 10 N, jadi untuk 3 kg bekerja gaya 30 N).

Untuk T2
Tali T2 menarik massa sebesar 2 kg, namun jika benda 2 kg ditarik maka benda 3 kg akan ikut bergerak sehingga total massa yang ditarik oleh tali T2 adalah 5 kg, dengan demikian tegangan tali T2 adalah 50 N.

Diketik di Rumah Kopi, 18 November 2009
Herman Soppeng

 



Silahkan Baca juga Postingan berikut:

0 komentar:


Komentar Anda

Fresh From Site

Tinggalkan Komentar



 

Ucapan Terima Kasih


Assalamu’alaikum warahmatullah wabarakatuh,

Saya ingin mengungkapkan rasa syukur ke hadirat Allah SWT, dan mengucapkan terima kasih yang tak terhingga, atas segala saran, sambutan dan komentar atas blog yang baru saya ciptakan ini. Saya menyimak dengan sungguh-sungguh semua masukan yang telah diberikan. Saya menganggap semua itu sangat berharga bagi saya, sebagai seorang pemula di dunia blog.

Saya telah bertemu secara langsung dengan beberapa senior saya, k' Ishak, Bang Momang dan beberapa yang lain. Saya mulai belajar dari mereka di Roemah Kopi di Jl. Sultan Alauddin No. 148 Makassar Sulawesi Selatan. Pelajaran yang saya terima sungguh sangat berharga. Saya bukan saja dapat berkenalan secara langsung dengan mereka yang telah relatif lama berkecimpung di dunia perblogan, tetapi juga dapat menimba ilmu dengan mereka. Atas kebaikan dan saran mereka, serta rekan-rekan yang lain, akhirnya saya membuat blog saya sendiri, sebagai wahana pembelajaran bagi saya dan dalam bertukar pikiran khususnya dalam bidang Fisika yang saya geluti. Mereka bahkan telah berbaik hati membantu saya membuat blog yang baru, dengan disain dan penampilan, yang Insya Allah, akan lebih baik.

Blog ini saya buat untuk mendukung pekerjaan saya sebagai Tenaga Pendidik. Dengan blog ini, rekan-rekan yang ingin menyampaikan komentar, akan lebih mudah melakukannya. Saya ingin membuka ruang yang selebar-lebarnya pada blog saya ini, sehingga mereka yang bukan “blogger” juga dapat mengakses dan menyampaikan komentar mereka.
Saya ingin belajar, mendengar dan memperhatikan pandangan dari semua orang, tanpa mempersoalkan siapa orang itu. Mungkin pandangan kita berbeda, bahkan bertentangan satu sama lain. Tetapi tidak mengapa. Saya percaya bahwa hikmah dan kebijaksanaan, akan kita peroleh di tengah benturan pendapat yang berbeda-beda. Meskipun demikian, dalam rangka pembelajaran bagi kita semua, alangkah baiknya jika suatu pendapat yang kita kemukakan, didasari oleh argumentasi-argumentasi sebagai pendukungnya.

Seperti telah saya ungkapkan dalam Kata Pengantar, saya hanyalah seorang hamba Allah yang dhaif. Pengetahuan saya sangatlah terbatas. Karena itu, saya berlindung kepada Allah SWT, agar saya dijauhkan dari sikap “ngotot” dan ingin benar sendiri. Saya selalu mengemukakan pendapat dengan dilandasi oleh suatu argumen. Kalau ternyata, dalam suatu pertukar-pikiran, saya menemukan pendapat orang lain yang didukung oleh argumen yang lebih kokoh dibandingkan dengan argumen yang saya miliki, maka saya dengan tulus dan ikhlas akan meninggalkan pendapat saya, dan mengikuti pendapat orang lain itu.

Saya selalu memohon kepada Allah Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, semoga saya dijauhkan dari segala sikap takabur, riya dan sombong. Semoga pula Dia senantiasa menyirami batin dan pikiran saya, dengan sikap tawaddhu’ dan rendah hati.

Sebelum mengakhiri ungkapan terima kasih ini, saya ingin mengajak rekan-rekan semua untuk tetap menggunakan bahasa yang baik, sopan dan saling menghormati, walaupun mungkin kita berbeda dalam mengemukakan pendapat.

Akhirnya, saya mohon maaf tentang penggunaan bahasa yang kurang pas. Raja Ali Haji bin Raja Ahmad, seorang pujangga Melayu keturunan Bugis yang hidup di abad 19. Beliau pernah berkata bahwa bahasa itu menunjukkan bangsa. Bahasa yang baik, menunjukkan bangsa yang baik. Bahasa yang buruk, menunjukkan bangsa yang buruk pula.

Wallahu’alam bissawwab.

Banner