Untuk menghitung percepatan bidang miring (M) terhadap lantai, kita dapat menggunakan prinsip dasar dinamika. Percepatan tersebut dapat ditentukan oleh gaya total yang bekerja pada sistem. Percepatan bidang miring (M) terhadap lantai adalah (m₂/(m₁ + m₂))g.

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Diketahui:

• Pada balok m₁, terdapat gaya gravitasi (m₁g) dan gaya normal (N) yang ditunjukkan oleh gambar.
• Pada balok m₂, hanya terdapat gaya gravitasi (m₂g) yang bekerja ke bawah
• Tali dianggap tak bermassa dan tak mengalami gesekanGaya normal pada balok m₁ sama dengan m₂g

Ditanya:

• Berapa percepatan bidang miring (M) terhadap lantai?

Jawab:

Karena tali dianggap tak bermassa dan tak mengalami gesekan, maka gaya pada kedua balok memiliki besar yang sama. Jadi, gaya normal pada balok m₁ sama dengan m₂g.

Selanjutnya, kita bisa menggunakan hukum Newton untuk balok m₁ pada arah tegak lurus bidang miring:

N - m₁g = m₁a₁dan untuk balok m₂:m₂g = m₂a₂

Karena balok m₁ dan balok m₂ terhubung oleh sistem katrol ringan, licin, kita bisa mengatakan bahwa percepatan balok m₁ (a₁) dan percepatan balok m₂ (a₂) memiliki hubungan yang sama:a₁ = -a₂

Karena balok m₁ dan bidang miring (M) terhubung, maka percepatan balok m₁ (a₁) juga merupakan percepatan bidang miring (a).

Dengan menggabungkan persamaan-persamaan di atas, kita dapat menyelesaikan masalah ini.

Namun, kita perlu memperhatikan arah percepatan yang dipilih. Berdasarkan asumsi yang diberikan, kita asumsikan bahwa balok m₂ bergerak turun, sehingga percepatan (a) positif.

Dari persamaan sebelumnya, kita dapat menyamakan gaya-gaya pada balok m₁: N - m₁g = m₁(-a)

Dari hubungan m₂g = m₂a, kita dapat menggantikan m₂g dengan m₂a dan mengganti a₁ dengan -a: N - m₁g = -m₁a

Kita dapat menyelesaikan persamaan di atas untuk mencari nilai gaya normal (N):

N = m₁g - m₁a

Substitusikan nilai N ke dalam persamaan m₂g = m₂a:m₁g - m₁a = m₂a

Kemudian kita dapat membagi persamaan tersebut dengan m₁:g - a = (m₂/m₁)a

Kemudian kita bisa memisahkan variabel-variabel:

g = (m₂/m₁ + 1)a

Menggantikan nilai a dengan percepatan bidang miring (a) dan menggantikan g dengan percepatan gravitasi (g), kita dapatkan persamaan:a = (m₂/(m₁ + m₂))g

Jadi, percepatan bidang miring (M) terhadap lantai adalah (m₂/(m₁ + m₂))g.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang menghitung bidang miring pada link yomemimo.com/tugas/79432

Materi tentang menghitung bidang miring pada link yomemimo.com/tugas/956028

Materi tentang menghitung bidang miring pada link yomemimo.com/tugas/33462833

Detail Jawaban

Kelas: SMA

Mapel: Fisika

Bab: -

Kode: -

#AyoBelajar #SPJ2