Dua buah benda 1 dan 2 dihubungkan dengan tali tak bermassa dan dilewatkan ke katrol yang licin sesuai gambar di bawah. Jika kedua benda identik dengan massa 5 kg dan koefisien gesek kinetik antarpermukaan yang kasar sebesar 0,2, percepatan benda 2 adalah.... m/s2. Anggaplah g = 10  m/s2



Pilih salah satu:

a.
2


b.
4


c.
1


d.
5


e.
3

Dari deskripsi soal, kita memiliki dua benda identik dengan massa 5 kg yang dihubungkan melalui katrol licin dan salah satu permukaannya kasar, dengan koefisien gesek kinetik sebesar 0,2. Kita diminta untuk menghitung percepatan benda kedua.

Untuk menyelesaikan ini, mari kita pahami situasi terlebih dahulu:

- Benda 1 berada di permukaan yang kasar (koefisien gesek kinetik \( \mu_k = 0,2 \)).
- Benda 2 berada menggantung dan ditarik oleh gaya gravitasi.
- Kedua benda identik, masing-masing memiliki massa \( m_1 = m_2 = 5 \, \text{kg} \).
- Percepatan gravitasi \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \).

### Langkah-langkah perhitungan:

1. **Gaya pada benda 1 (di permukaan yang kasar)**:
   - Gaya gesek yang melawan gerak benda 1 adalah:
   \[
   f_{\text{gesek}} = \mu_k \cdot m_1 \cdot g = 0,2 \cdot 5 \cdot 10 = 10 \, \text{N}
   \]

2. **Gaya pada benda 2 (yang menggantung)**:
   - Gaya gravitasi yang menarik benda 2 ke bawah adalah:
   \[
   F_{g2} = m_2 \cdot g = 5 \cdot 10 = 50 \, \text{N}
   \]

3. **Persamaan gerak benda 1 dan benda 2**:
   - Benda 1 mengalami percepatan ke kanan (karena benda 2 jatuh), dengan gaya tarik tali dikurangi oleh gaya gesek.
   - Benda 2 jatuh dengan percepatan yang sama, karena kedua benda dihubungkan oleh tali yang tidak bermassa.
   
   Untuk benda 1, gaya netonya adalah gaya tarik tali \( T \) dikurangi gaya gesek:
   \[
   T - f_{\text{gesek}} = m_1 \cdot a
   \]
   Sehingga:
   \[
   T - 10 = 5 \cdot a \quad \text{(Persamaan 1)}
   \]

   Untuk benda 2, gaya netonya adalah gaya gravitasi dikurangi gaya tarik tali:
   \[
   F_{g2} - T = m_2 \cdot a
   \]
   Sehingga:
   \[
   50 - T = 5 \cdot a \quad \text{(Persamaan 2)}
   \]

4. **Menyelesaikan persamaan simultan**:
   Dari Persamaan 1:
   \[
   T = 5a + 10
   \]
   
   Masukkan \( T \) ke dalam Persamaan 2:
   \[
   50 - (5a + 10) = 5a
   \]
   \[
   50 - 5a - 10 = 5a
   \]
   \[
   40 = 10a
   \]
   \[
   a = 4 \, \text{m/s}^2
   \]

### Jawaban:
Percepatan benda 2 adalah \( 4 \, \text{m/s}^2 \).

Jadi, jawabannya adalah **b. 4**.

---

Apakah Anda ingin detail tambahan atau ada pertanyaan? Berikut adalah beberapa pertanyaan terkait yang bisa memperdalam pemahaman:

1. Bagaimana jika koefisien gesek kinetik diubah?
2. Apa yang terjadi jika massa kedua benda berbeda?
3. Bagaimana jika gravitasi diubah menjadi 9,8 m/s²?
4. Bagaimana pengaruh tali yang bermassa terhadap perhitungan?
5. Apa yang terjadi jika katrol tidak licin?

**Tip:** Selalu perhatikan gaya gesek ketika menghitung percepatan di sistem mekanik.

Dua buah benda 1 dan 2 dihubungkan dengan tali tak bermassa dan dilewatkan ke katrol yang licin sesuai gambar di bawah. Jika kedua benda identik dengan massa 5 kg dan koefisien gesek kinetik antarpermukaan yang kasar sebesar 0,2, percepatan benda 2 adalah.... m/s2. Anggaplah g = 10  m/s2

Pilih salah satu:

a.
2

b.
4

c.
1

d.
5

e.
3

Solve for the acceleration of two connected objects with masses of 5 kg, using a pulley system with kinetic friction coefficient of 0.2. Learn how to apply Newton's second law of motion and friction in mechanics. Suitable for Grades 10-12.

Math Problem Statement

Solution

Ask a new question for Free

By Image

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Formulas

Theorems

Suitable Grade Level

Related Recommendation