Jawaban:

Percepatan yang bisa diberikan mesin lokomotif adalah 5 m/s². Oleh karena itu, gaya yang dibutuhkan untuk mempercepat kereta yang memiliki total massa gerbong sebesar 15.000 kg adalah:

F = m x a = 15.000 kg x 5 m/s² = 75.000 N

Tegangan maksimum yang bisa ditahan oleh penyambung masing-masing gerbong adalah 50.000 N. Oleh karena itu, untuk mengetahui penyambung gerbong mana yang memiliki kemungkinan putus, kita perlu menghitung gaya yang bekerja pada masing-masing penyambung gerbong.

Gaya pada penyambung antara gerbong depan dan tengah:

G1 = (m1 + m2) x a = (4000 kg + 6000 kg) x 5 m/s² = 50.000 N

Karena G1 sama dengan tegangan maksimum yang bisa ditahan oleh penyambung, maka penyambung ini memiliki kemungkinan putus.

Gaya pada penyambung antara gerbong tengah dan belakang:

G2 = (m2 + m3) x a = (6000 kg + 5000 kg) x 5 m/s² = 55.000 N

Karena G2 lebih besar dari tegangan maksimum yang bisa ditahan oleh penyambung, maka penyambung ini aman dan tidak akan putus.

Jadi, penyambung gerbong yang memiliki kemungkinan putus adalah penyambung antara gerbong depan dan tengah.