Soal dan Pembahasan Dinamika tanpa Gaya Gesek

Soal Dan Pembahasaan Dinamika 1 / Gerak
Contoh Soal dan Pembahasaan Dinamika Tanpa Gaya gesek
Soal-soal Dinamika Tanpa Gaya gesek




Soal No. 1
Sebuah katrol licin digantungi beban dengan kondisi mula-mula kedua benda diam dengan m₁ = 4 kg dan m₂ = 6 kg!

                

Tentukan :
a) Percepatan gerak benda pertama dan kedua
b) Tegangan tali pertama
c) Jarak yang ditempuh benda kedua dalam waktu 2 sekon
d) Jarak benda pertama dan kedua setelah 2 sekon
(Percepatan gravitasi bumi = 10 m/s²)
Pembahasan Percepatan pada benda pertama akan sama dengan percepatan pada benda kedua, demikian juga tegangan tali keduanya sama.
a) Mencari percepatan
Tinjau benda pertama :

                

 

Tinjau benda kedua:
                



Dari persamaan I dan II:



b) Tegangan Tali



c) Jarak tempuh benda kedua setelah 2 sekon



d) Jarak benda pertama dan kedua adalah 8 meter.

Soal No. 2
Perhatikan gambar berikut ini, benda bermassa 5 kg ditarik gaya F = 10 N dengan arah 60^o terhadap arah horizontal!

                

Tentukan :
a) Penguraian gaya yang bekerja pada benda
b) Percepatan gerak benda
c) Besar gaya Normal

Pembahasan
a) Penguraian gaya-gaya yang bekerja pada benda. N = gaya normal, W = gaya berat

                

b) Percepatan gerak benda
Dari gaya-gaya dengan arah horizontal :



c) Besar gaya Normal (N)
Dari gaya-gaya dengan arah vertikal :



Soal No. 3
Benda A 4 kg berada pada lantai licin mula-mula ditahan agar diam. Benda B bermassa 6 kg digantung pada sebuah tali dihubungkan dengan katrol licin pada benda A.

                

Tentukan :
a) Percepatan gerak kedua benda
b) Tegangan Tali penghubung kedua benda

Pembahasan
a) Tinjau gaya-gaya dengan arah mendatar pada benda A

                



Tinjau benda B

                





b) Tegangan Tali



Soal No. 4
Tiga buah benda dihubungkan dengan tali dan katrol - katrol licin seperti gambar berikut! m₁ = 1 kg, m₂ = 2 kg dan m₃ = 3 kg,
                
Tentukan percepatan benda pertama, kedua dan ketiga

Pembahasan
Tinjau benda pertama



Tinjau benda kedua



Tinjau benda ketiga



Hubungan percepatan ketiga benda:



Dari persamaan III dan IV



Dari persamaan I dan II



Dari persamaan V dan VI



Dari persamaan II dan VII





Soal No. 5
Perhatikan sistem berikut, benda A bermassa 5 kg dan benda B bermassa 15 kg !

                

Jika lantai dan katrol licin tentukan percepatan turunnya benda B!

Pembahasan
Tinjau benda A pada gaya yang searah lintasan gerak

                



Tinjau benda B lihat gaya-gaya yang searah lintasan gerak

                



Dari persamaan I dan II