1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

Sebuah bandul memiliki massa tertentu dihubungkan dengan seutas tali yang

Berikut ini adalah pertanyaan dari siapapun2444 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama

Sebuah bandul memiliki massa tertentu dihubungkan dengan seutas tali yang massanya diabaikan kemudian tali tersebut diputar secara vertikal sehingga benda bergerak melingkar kecepatan linear ketika bandul tepat di puncak lintasan bergantung pada​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawab :

Kecepatan linear ketika bandul tepat di puncak lintasan bergantung pada jari-jari lingkaran, gravitasi, gaya tegangan tali minimum dan berbanding terbalik dengan massa benda.

Penjelasan :

Soal ini berkaitan dengan gaya tegangan tali yang bergerak melingkar vertikal.

Diambil dari contoh sederhana adalah pada sebuah benda diikat dengan tali yang kemudian diputar secara vertikal.

Akan terasa perbedaan tegangan tali saat benda berada di titik tertinggi, terendah, mendatar dan sembarang titik yang membentuk sudut θ.

Saat benda tersebut ada di titik terendah, tegangan tali yang di rasakan cukup besar. Tetapi saat perlahan benda bergerak melingkar ke atas, tegangan tali yang terasa semakin lama semakin kecil dan puncaknya, pada saat benda mencapai titik tertinggi, tegangan tali hampir tidak di rasakan sama sekali.

Benda yang memiliki massa m diikat pada salah satu ujung seutas tali, lalu pada ujung tali lainnya diputar secara vertikal, maka benda tersebut akan bergerak melingkar seperti lintasan yang dibentuk putaran tali.

Ketika benda bergerak melingkar vertikal, besar gaya tegangan tali di setiap titik pada lintasan adalah berbeda. Perbedaan ini disebabkan terjadi perubahan arah gaya tegangan tali dan gaya berat benda saat tali dan benda berputar.

Dengan memperhatikan adanya perbedaan tekanan di setiap titik ini, maka akan pada perbedaan rumus yang digunakan.

1. Tegangan tali di titik terendah

Pada titik terendah, arah gaya tegangan tali menuju pusat lingkaran (gaya akan bernilai positif), dan gaya berat menjauhi pusat lingkaran (akan bernilai negatif).

Kemudian didasarkan pada Hukum II Newton, persamaan gerak benda di titik A adalah :

TA = m . ( \frac{v^{2} }{R} + g )

2. Tegangan tali di titik tengah

Diumpamakan titik tengah nya adalah titik C, maka benda tersebut pada titik ini pada posisi seimbang. Yang berperan sebagai gaya sentripetal adalah hanya gaya tegangan tali.

TC = m. \frac{v^{2} }{R}

3. Tegangan tali di titik tertinggi

Titik tertinggi kita andaikan sebagai titik E. Pada titik ini, arah gaya tegangan tali dan gaya berat sama-sama menuju pusat lingkaran sehingga kedua gaya ini berperan sebagai gaya sentripetal dan bernilai positif.

TE = m . ( \frac{v^{2} }{R}  − g )

Keterangan :

TA, TC, TE : Tegangan tali di titik A, C, dan E (N)

m  : Massa benda (kg)

v   : Kecepatan linear (m/s)

ω  : Kecepatan sudut (rad/s)

R : Jari-jari lintasan (m)

g : Percepatan gravitasi bumi (m/s²)

Dari rumus-rumus ini dapat disimpulkan, titik terendah adalah gaya tegangan tali maksimum, karena fungsi nya adalah mengimbangi gaya berat benda sehingga tidak jatuh dan untuk tetap dapat bergerak melingkar.

Titik terendah adalah nilai gaya minimum disebabkan arah gaya berat searah dengan gaya tegangan tali.

Gaya tegangan tali ini tidak digunakan untuk melawan gaya berat.

Rumus untuk tegangan di titik tertinggi :

TE = m . ( \frac{v^{2} }{R}  − g )

\frac{TE}{m} = ( \frac{v^{2} }{R}  − g )

\frac{v^{2} }{R} = \frac{TE}{m} + g

v^{2} = R . (\frac{TE}{m} + g)

v = \sqrt{R. (\frac{TE}{m} + g)}

Maka, kecepatan linear akan bergantung pada jari-jari lingkaran, gravitasi, gaya tegangan tali minimum dan berbanding terbalik dengan massa benda.

Pelajari lebih lanjut :

  1. Pelajari lebih lanjut materi tentang contoh kasus soal tegangan tali pada titik tertinggipadayomemimo.com/tugas/9447235
  2. Pelajari lebih lanjut materi tentang gerak melingkarpadayomemimo.com/tugas/3745687

#BelajarBersamaBrainly

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh equivocactor dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Mon, 02 May 22
<< Previous Post
Next Post >>