Contoh Soal Gaya pada Katrol

Langkah 2 :

Tentukan gaya gesek statis maksimum dari benda A dan B :

f _{smak a} = m_s . N_a            dimana            N_a = w_a = m_a . g                      sehingga:

f _{smak a} = m_s . m_a . g

f _{smak a} = 0,3 . 2 . 10

f _{smak a} = 6 N

f _{smak b} = m_s . N_b           dimana            N_b = w_b = m_b . g                      sehingga :

f _{smak b} = m_s . m_b . g

f _{smak b} = 0,3 . 4 . 10

f _{smak b} = 12 N

Sedang gaya penggerak sistem adalah w_c:

w_c = m_c . g

w_c = 4 . 10

w_c = 40 N

Ternyata gaya penggerak 40 N, dan gaya penghambat 6 + 12 = 18 N, sehingga masih besar gaya penggerak, maka sistem dalam keadaan bergerak, dan gaya gesek yang diperhitungkan adalah gaya gesek kinetis.

f _{k a} = m_k . N_a    dimana            N_a = w_a = m_a . g                      sehingga :

f _{k a} = m_k . m_a . g

f _{k a} = 0,2 . 2 . 10

f _{k a} = 4 N

f _{k b} = m_k. N_b    dimana            N_b = w_b = m_b . g                      sehingga :

f _{k b} = m_k . m_b . g

f _{k b} = 0,2 . 4 . 10

f _{k b} = 8 N

Langkah 3:

Gunakan hukum Newton yang kedua:

S F = m .a      

(gaya yang searah gerakan benda bernilai positif, yang berlawanan bernilai negatif)

w_c – T₂ + T₂ – T₂ + T₂ – f_kb – T₁ + T₁ – f_ka = (m_a + m_b + m_c) . a

40 – 8 – 4  = (2 + 4 + 4) . a

28 = 10 . a

a = 2,8 m/s²

Tegangan tali antara A dan B adalah T₁, yang dapat diperoleh dengan memperhatikan balok A atau B.

Misalkan diperhatikan balok A, maka diperoleh:

S F_a = m_a . a

T₁ – 4 = 2 . 2,8

T₁ – 4 = 5,6

T₁  = 9,6 N