Perhatikan gambar berikut! Besar momen gaya yang bekerja pada batang dan arah putarnya terhadap O adalah..

→ Besar momen gaya total batang jika diputar pada poros titik O adalah 10 Nm

Sebuah ember berikut isinya bermassa m = 4 kg dihubungkan pada tali pada tali berbentuk silinder pejal bermassa M = 20 kg. Ember mula-mula ditahan kemudian dilepaskan. Jika jari-jari katrol 25 cm dan percepatan gravitasi 10 m/s². Tentukan:

• Percepatan gerak turunnya benda adalah 8 m/s²
• Percepatan sudut katrol adalah 32 rad/s².
• Tegangan tali adalah 40 N.

Penjelasan dan langkah-langkah

Soal 1

Diketahui:

F = 10 N

F = 20 N

α      = 30°

r = 2 m

r = 1 m

Poros berada di titik O

Ditanyakan:

Momen gaya yang bekerja pada batang: τ =

Jawab:

Momen gaya akibat F

τ  = Fr

τ  = 10 x 2

τ  = 20 Nm

Arahnya ke kanan maka berlawanan dengan arah jarum jam (-)

Momen gaya akibat F

τ =  Fr sin α    

τ = 20 . 1 sin 30°

τ = 20 x 0.5

τ = 10 Nm

Arahnya ke kiri maka searah dengan arah jarum jam (+)

Sehingga momen gaya total:

τ = τ + τ

τ = -20 + 10

τ =  -10

Tanda negatif menunjukkan arahnya yaitu berlawanan arah jarum jam.

Jadi besar momen gaya total batang jika diputar pada poros titik O adalah 10 Nm

Soal 2

Diketahui:

r = 25 cm = 0,25 m

g = 10 m/s²

m = 20 kg

M = 10 kg

Ditanyakan:

• a = ?
• α = ?
• T = ?

Jawab:

Langkah pertama tinjau ember:

∑F     = m.a

W - T  =  20.a

    T   = W - 20a

    T   = mg - 20a

    T   = 200 - 20a

Langkah kedua tinjau katrol:

∑τ = Iα

T.R = 1/2 mkr² . (a/r²)

T   = 1/2 10a

T   = 5a

Langkah pertama dan kedua di distribusikan

T   = 200 - 20a

5a = 200 - 20 a

5a + 20a = 200

    25a    = 200

         a    = 200 : 25

         a    = 8 m/s²

Sehingga percepatan gerak turunnya benda adalah 8 m/s².

Menghitung percepatan sudut katrol

α = a : r

α = 8 : 0,25

α = 32 rad/s²

Jadi percepatan sudut katrol adalah 32 rad/s².

Menghitung tegangan tali

T = 5a

T = 5 x 8

T = 40 N

Jadi tegangan talinya adalah 40 N.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang menghitung percepatan sudut katrol  yomemimo.com/tugas/30866230

#BelajarBersamaBrainly #SPJ1