GERAK PADA KATROL: SOAL DAN PEMBAHASAN

Pembahasan soal gerak dengan katrol

Nomor 1
Dua buah balok dihubungkan dengan seutas tali ringan di tarik secara horizontal dengan gaya F = 50 N.

Massa benda m1 = 20 kg dan m2 = 10 kg. Jika g = 10 m/s² dan koefisien gesekan kinetis antara balok dan permukaan lantai 0,1, maka besar percepatan kedua balok adalah...
a. 1 m/s²
b. 2 m/s²
c. 3 m/s²
d. 4 m/s²
e. 5 m/s²

Pembahasan:
Diketahui:
m1 = 20 kg
m2 = 10 kg
µk = 0,1
F = 60 N
Ditanya: a = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung fg1 dan fg2.
fg1 = µk N1 = µk . m1 . g = 0,1 . 20 kg . 10 m/s² = 20 N
fg2 = µk N2 = µk .m2 . g = 0,1 . 10 kg . 10 m/s² = 10 N
Menghitung a
F – fg1 – fg2 = (m1 + m2) . a


Nomor 2
Dua buah balok kayu masing-masing massanya m1 = 1 kg dan m2 = 2 kg dihubungkan dengan tali dan ditarik dengan gaya tetap 24 N seperti gambar.

Besar tegangan tali penghubung kedua benda adalah...
a. 8 N
b. 10 N
c. 12 N
d. 15 N
e. 16 N

Pembahasan:
Diketahui:
m1 = 1 kg
m2 = 2 kg
F = 24 N
fg1 = fg2 = 0 (lantai dianggap licin)
Ditanya: T (T1 atau T2) = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung percepatan kedua benda (a).

Menentukan nilai T
Tinjau benda 1
F – fg1 – T1 = m1 . a
24 N – 0 – T1 = 1 kg . 8 m/s²
24 N – T1 = 8 N
T1 = 24 N – 8 N = 16 N
Jawaban: e

Nomor 3
Sebuah sistem terdiri dari balok A dan B seperti gambar.

Jika gaya F = 10 N, massa balok A 2 kg dan massa balok B 3 kg serta permukaan lantai licin maka percepatan sistem adalah...
a. 6 m/s²
b. 5 m/s²
c. 4 m/s²
d. 2 m/s²
e. 1 m/s²

Pembahasan


Nomor 4
Jika permukaan meja licin dan massa katrol diabaikan, maka sistem benda akan bergerak dengan percepatan sebesar...

a. 5 m/s²
b. 10 m/s²
c. 16 m/s²
d. 25 m/s²
e. 40 m/s²

Pembahasan


Nomor 5
Dari gambar berikut balok A mempunyai massa 2 kg dan balok B mempunyai massa 1 kg.

Jika gaya gesekan antara benda A dengan permukaan bidang 2,5 N dan gaya gesekan antara tali dengan katrol diabaikan, maka percepatan kedua benda adalah...
a. 20,0 m/s²
b. 10,0 m/s²
c. 6,7 m/s²
d. 3,3 m/s²
e. 2,5 m/s²

Pembahasan:
Diketahui:
mA = 2 kg
mB = 1 kg
fg = 2,5 N
Ditanya: a
Jawab:

Jawaban: e


Nomor 6
Dua benda A dan B masing-masing 2 kg dan 3 kg dihubungkan dengan tali melalui katrol seperti gambar (g = 10 m/s²).

Jika lantai dan gesekan antara tali dengan lantai diabaikan dan B bergerak turun, maka besar tegangan tali adalah...
a. 10 N
b. 12 N
c. 15 N
d. 20 N
e. 28 N

Pembahasan:
Diketahui:
mA = 2 kg
mB = 3 kg
fg = 0 (gesekan diabaikan)
Ditanya: T (TA atau TB) = ...
Jawab:



Nomor 8
Dua benda A dan B masing-masing bermassa 2 kg dan 3 kg diikat dengan tali melalui sebuah katrol yang licin seperti gambar.


Bila percepatan gravitasi g = 10 m/s² maka tegangan tali yang dialami sistem adalah...
a. 20 N
b. 24 N
c. 27 N
d. 30 N
e. 50 N

Pembahasan:
Diketahui:
mA = 2 kg
mB = 3 kg
g = 10 m/s²
fg = 0 (gesekan diabaikan)
Ditanya: T (TA atau TB) = ...
 
Jawaban: b