Jawaban:

1N

Penjelasan:

Diketahui :

Katrol dengan massa (m) = 0,3 kg

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s^2

Ditanyakan :

Tegangan pada tali

Pembahasan :

Dalam kasus ini, dikatakan bahwa katrol berupa roda pejal berotasi melepaskan diri dari lilitan tali. Terdapat 2 fenomena dalam hal ini, yakni gerak translasi dan gerak rotasi katrol. Kita perlu meninjau keduanya. Pertama, kita merumuskan untuk fenomena gerak translasi terlebih dahulu. Sesuai dengan hukum Newton,

ΣF = m.a

W - T = m.a

0,3 kg x 10 m/s^2 - T = 0,3 kg x a

3 N - T = 0,3a ... (1)

Simpan dulu persamaan (1). Selanjutnya kita tinjau gerak rotasi yang terjadi pada katrol,

Στ = Ia

Tr = ½ mr² (a/r)

T = ½ma

T = ½ × 0,3 × a

T = 0,15a N

a = 100/15 T ... (2)

Kemudian, masukkan hasil persamaan (2) ke persamaan (1), sehingga

3 N - T = 0,3 × (100/15 T)

3N - T = 2T

-3T = -3N

T = 1 N

Dengan demikian, tegangan yang terjadi pada tali saat katrol yang berupa roda pejal berotasi melepaskan diri dari lilitan tali adalah 1 N.