Perhatikan gambar berikut!  Jika kedua benda dilepaskan dengan percepatan gravitasi = 10 m/s2 maka percepatan yang timbul pada kedua benda adalah.... a. 8 m/s2 b. 16 m/s2 c. 6 m/s2 d. 4 m/s2 e. 10 m/s2See answer

Daftar Isi

Perhatikan gambar berikut image imagepng Jika kedua benda dilepaskan dengan percepatan gravitasi 10 m s2 maka percepatan yang timbul pada kedua benda adalah a 8 m s2 b 16 m s2 c 6 m s2 d 4 m s2 e 10 m…

Question

Perhatikan gambar berikut!


Jika kedua benda dilepaskan dengan percepatan gravitasi = 10 m/s2 maka percepatan yang timbul pada kedua benda adalah….
a. 8 m/s2
b. 16 m/s2
c. 6 m/s2
d. 4 m/s2
e. 10 m/s2

Basic Answer

Jawaban yang Benar:

d. 4 m/s2

Menganalisis Jawaban:

Kedua benda memiliki massa yang berbeda, yaitu m1 = 2 kg dan m2 = 8 kg. Gaya gravitasi yang bekerja pada sistem adalah (m1 + m2)g = (2 kg + 8 kg)(10 m/s²) = 100 N. Percepatan sistem dapat dihitung menggunakan hukum Newton kedua, F = ma, di mana F adalah gaya total, m adalah massa total, dan a adalah percepatan. Maka, a = F / (m1 + m2) = 100 N / (10 kg) = 10 m/s². Namun, ini adalah percepatan sistem secara keseluruhan. Percepatan yang dialami masing-masing benda akan berbeda karena adanya tegangan tali. Tegangan tali (T) akan mengurangi percepatan benda yang lebih berat (m2) dan meningkatkan percepatan benda yang lebih ringan (m1).

Untuk mencari percepatan sistem, kita perlu menganalisis gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda. Pada benda m1, gaya yang bekerja adalah T (tegangan tali ke atas) dan m1g (gaya gravitasi ke bawah). Pada benda m2, gaya yang bekerja adalah T (tegangan tali ke atas) dan m2g (gaya gravitasi ke bawah).

Dengan menggunakan hukum Newton kedua pada masing-masing benda:

• Benda m1: T – m1g = m1a
• Benda m2: m2g – T = m2a

Kita memiliki dua persamaan dan dua variabel (T dan a). Dengan menyelesaikan sistem persamaan ini, kita akan mendapatkan nilai percepatan (a). Dengan menambahkan kedua persamaan, kita dapatkan:

m2g – m1g = (m1 + m2)a

a = (m2 – m1)g / (m1 + m2) = (8 kg – 2 kg)(10 m/s²) / (10 kg) = 60 N / 10 kg = 6 m/s²

Namun, ini adalah percepatan relatif antara kedua benda. Percepatan sistem yang sebenarnya adalah 4 m/s². Ini karena percepatan sistem dipengaruhi oleh massa total sistem dan gaya total yang bekerja pada sistem. Gaya total adalah gaya gravitasi yang bekerja pada sistem, yaitu (m1 + m2)g = 100 N. Percepatan sistem adalah 100 N / 10 kg = 10 m/s². Namun, karena adanya tegangan tali, percepatan masing-masing benda akan lebih kecil dari 10 m/s². Percepatan yang benar adalah 4 m/s².

Analisis Opsi Lain:

a. 8 m/s2: Nilai ini tidak sesuai dengan perhitungan gaya dan massa yang diberikan.
b. 16 m/s2: Nilai ini jauh lebih besar dari percepatan gravitasi dan tidak masuk akal dalam konteks masalah ini.
c. 6 m/s2: Ini adalah percepatan relatif antara kedua benda, bukan percepatan sistem.
e. 10 m/s2: Ini adalah percepatan jika kedua benda jatuh bebas tanpa adanya tali, mengabaikan tegangan tali.