Kumpulan Soal UN tentang Hukum Newton dan Pembahasan

Dibawah ini merupakan pembahasan soal ujian nasional fisika menentukan tegangan tali. Materi ini adalah bagian dari penerapan hukum-hukum Newton tentang gerak. Tegangan tali dapati ditentukan menggunakan hukum II Newton.

Nomor 1 (UN 2016)
Dua buah balok dihubungkan dengan katrol licin dan massa katrol diabaikan seperti pada gambar.


Massa A = mA dan massa B = mB dan balok B turun dengan percepatan a. Jika percepatan gravitasi g, maka besar tegangan tali yang terjadi pada balok B adalah...
A. T = mB . a
B. T = mA (a - g)
C. T = mA (g - a)
D. T = mB (a - g)
E. T = mB (g - a)

Pembahasan
Pada benda B, bekerja 2 gaya yaitu gaya berat (arah ke bawah) dan tegangan tali (arah ke atas) sehingga dari hukum 2 Newton diperoleh:
wB - T = mB . a
mB . g - T = mB . a
T = mB . g - mB . a
T = mB (g - a)
Jawaban: E

Nomor 2 (UN 2016)
Dari gambar berikut, balok A mempunyai massa 2 kg dan balok B = 1 kg.


Bila gaya gesekan antara benda A dengan bidang adalah 2,5 N, sedangkan 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
Untuk sistem seperti gambar diatas, berlaku persamaan:
mB . g - fg = (mA + mB) . a
1 . 10 - 2,5 = (2 + 1) . a
7,5 = 3 . a
a = 7,5 / 3 = 2,5 m/s²
Jawaban: E