Kumpulan Rumus Percepatan dan Tegangan Tali Sistem Katrol Materi Dinamika Translasi

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

Advertisement

Baca Juga:

Salah satu bentuk penerapan Hukum Newton tentang gerak adalah pada sistem katrol. Terdapat banyak sekali model sistem katrol yang persamaan geraknya dapat dijelaskan dengan menggunakan Hukum Newton. Ada sistem katrol tetap, katrol bebas, katrol di bidang datar, katrol di bidang miring maupun sistem katrol kombinasi antara katrol tetap dan bebas yang terletak di bidang datar atau bidang miring.

Blog ini telah memaparkan sebagian besar artikel tentang persamaan gerak benda-benda yang dihubungkan pada katrol di mana artikel-artikel tersebut dapat kalian temukan pada label “sistem katrol”. Nah pada kesempatan kali ini, penulis akan mencoba untuk merangkum semua persamaan gerak pada sistem-sistem katrol ini yang meliputi rumus percepatan dan gaya tegangan tali agar kalian dapat mudah menggunakan rumusnya dalam menyelesaikan persoalan fisika.

Catatan Penting:

Keadaan katrol yang akan kita bahas dalam artikel ini adalah katrol licin serta massa katrol dan juga tali diabaikan sehingga tidak ada momen inersia yang mempengaruhi gaya tegangan tali sistem.

#1 Sistem Katrol Tetap

Dua benda bermassa m1 dan m2 digantungkan pada katrol tetap seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Jika m2 > m1 dan benda 1 bergerak ke atas serta benda 2 bergerak ke bawah dengan percepatan a, maka rumus percepatan dan gaya tegangan tali pada sistem ini adalah sebagai berikut.

a	=	(m2 – m1)g
		m1 + m2

T	=	2m1m2g
		m1 + m2

#2 Sistem Katrol Tetap di Bidang Datar Licin

Dua benda bermassa m1 dan m2 dihubungkan pada katrol tetap di mana benda 1 berada di bidang datar licin sedangkan benda 2 berada dalam posisi menggantung. Jika benda 1 bergerak ke kanan dan benda 2 bergerak ke bawah dengan percepatan sama sebesar a, maka rumus percepatan dan gaya tegangan tali pada sistem ini adalah sebagai berikut.

a	=	m2g
		m1 + m2

T	=	m1m2g
		m1 + m2

#3 Sistem Katrol Tetap di Bidang Datar Kasar

Dua benda bermassa m1 dan m2 dihubungkan pada katrol tetap di mana benda 1 berada di bidang datar kasar dengan koefisien gesek μ sedangkan benda 2 berada dalam posisi menggantung. Jika benda 1 bergerak ke kanan dan benda 2 bergerak ke bawah dengan percepatan sama sebesar a, maka rumus percepatan dan gaya tegangan tali pada sistem ini adalah sebagai berikut.

a	=	(m2 – μm1)g
		m1 + m2

T	=	(1 + μ)m1m2g
		m1 + m2

#4 Sistem Katrol Tetap di Bidang Miring Licin

Dua benda bermassa m1 dan m2 dihubungkan pada katrol tetap di mana benda 1 berada di bidang miring licin yang membentuk sudut sebesar θterhadap arah horizontal sedangkan benda 2 menggantung. Jika benda 1 bergerak ke atas sejajar bidang dan benda 2 bergerak ke bawah dengan percepatan a, maka rumus percepatan dan gaya tegangan tali pada sistem ini adalah sebagai berikut.

a	=	(m2 – m1 sin θ)g
		m1 + m2

T	=	(1 + sin θ)m1m2g
		m1 + m2

#5 Sistem Katrol Tetap di Bidang Miring Kasar

Dua benda bermassa m1 dan m2 dihubungkan pada katrol tetap di mana benda 1 berada di bidang miring kasar dengan sudut kemiringan sebesar θ dan besar koefisien gesek adalah μ sedangkan benda 2 menggantung. Jika benda 1 bergerak ke atas sejajar bidang dan benda 2 bergerak ke bawah dengan percepatan a, maka rumus percepatan dan gaya tegangan tali pada sistem ini adalah sebagai berikut.

a	=	(m2 – m1 sin θ – μm1 cos θ)g
		m1 + m2

T	=	(1 + sin θ + μ cos θ)m1m2g
		m1 + m2

#6 Sistem Katrol Tetap di dua Bidang Miring Licin

Dua benda bermassa m1 dan m2 dihubungkan pada katrol tetap di mana benda 1 berada di bidang miring licin dengan sudut kemiringan α dan benda 2 berada di bidang miring kasar dengan sudut kemiringan β. Jika benda 1 bergerak ke atas dan benda 2 bergerak ke bawah sejajar bidang dengan percepatan a, maka rumus percepatan dan gaya tegangan tali pada sistem ini adalah sebagai berikut.

a	=	(m2 sin β – m1 sin α)g
		m1 + m2

T	=	(sin α + sin β)m1m2g
		m1 + m2

#7 Sistem Katrol Tetap di dua Bidang Miring Kasar

Dua benda bermassa m1 dan m2 dihubungkan pada katrol tetap di mana benda 1 berada di bidang miring kasar dengan sudut kemiringan α dan koefisien gesek sebesar μ1 sedangkan benda 2 berada di bidang miring kasar dengan sudut kemiringan β dan koefisien gesek sebesar μ1. Jika benda 1 bergerak ke atas dan benda 2 bergerak ke bawah sejajar bidang dengan percepatan a, maka rumus percepatan dan gaya tegangan tali pada sistem ini adalah sebagai berikut.

a	=	m2g(sin β – μ2 cos β) – m1g(sin α + μ1 cos α)
		m1 + m2

T	=	(sin α + sin β + μ1 cos α – μ2 cos β)m1m2g
		m1 + m2

#8 Sistem Katrol Tetap di Bidang Datar dan Miring Licin

Dua benda bermassa m1 dan m2 dihubungkan pada katrol tetap di mana benda 1 berada di bidang datar licin sedangkan benda 2 berada di bidang miring licin dengan sudut kemiringan θ. Jika benda 1 bergerak ke kanan dan benda 2 bergerak ke bawah sejajar bidang dengan percepatan a, maka rumus percepatan dan gaya tegangan tali pada sistem ini adalah sebagai berikut.

a	=	m2g sin θ
		m1 + m2

T	=	m1m2g sin θ
		m1 + m2

#9 Sistem Katrol Tetap di Bidang Datar dan Miring Kasar

Dua benda bermassa m1 dan m2 dihubungkan pada katrol tetap di mana benda 1 berada di bidang datar kasar dengan koefisien gesek sebesar μ1sedangkan benda 2 berada di bidang miring licin dengan sudut kemiringan θ dan koefisien gesek sebesar μ2. Jika benda 1 bergerak ke kanan dan benda 2 bergerak ke bawah sejajar bidang dengan percepatan a, maka rumus percepatan dan gaya tegangan tali pada sistem ini adalah sebagai berikut.

a	=	(m2 sin θ – μ2m2 cos θ – μ1m1)g
		m1 + m2

T	=	(sin θ – μ2 cos θ + μ1)m1m2g
		m1 + m2

Lanjut Bagian Kedua