TIPLER_Bab 4_Tingkat I_7

Sebuah benda 5 kg ditarik sepanjang permukaan horizontal yang licin oleh gaya horizontal 10

N. (a) Jika benda diam pada t = 0, seberapa cepat benda akan bergera setelah 3 s? (b)

Seberapa jauh benda bergerak dari t = 0 sampai t = 3 s?

Jawab:

Diketahui : m = 5 kg

F = 10 N

t = 3 s

Ditanya: a) v

b) s

Penyelesaian :

a)

b) ⁄

⁄

TIPLER_Bab 4_Tingkat II_no.40

Seorang pria berdiri diatas timbangan di sebuah elevator mempunyai percepatan ke atas a.

Timbangan menunjuk angka 960 N. Ketika ia memungut kotak 20 kg, timbangan menunjuk

1200 N. Hitung massa orang itu, beratnya, dan percepatan a.

Jawab:

Diketahui : N1 = 960 N

N2 = 1200 N

m = 20 kg

g = 9,81 m/s2

Ditanya : M1 , w, dan a ?

Penyelesaian:

Dimana M2 = M1 + m

` M2 = M1 + 20

∑F = M1a

N1 – w = M1a

N1 – M1g = M1a

N1 = M1g + M1a

N1 = M1 (g+a)

960 = 9,81M1 + M1a .......... pers. 1

∑F = M2a

N2 – w = M2a

N1 – M2g = M2a

N1 = M2g + M2a

N1 = M2 (g+a)

1200 = 9,81M2 + M2a

1200 = 9,81(M1 + m) + M2a

1200 = 9,81(M1 + 20) + M2a

1200 = 9,81 M1 + 196,2 + M2a

1003,8 = 9,81 M1 + M2a .......... pers 2

M2a + 9,81 M1 = 1003,8

M1a + 9,81 M1 = 960 -

(M2 – M1) a = 43,8

(M1 + 20 – M1) a = 43,8

20a = 43,8

a = 2,19 m/s2

substitusikan a dalam persamaan 1

M1 (a + 9,81) = 960

M1 (2,19 + 9,81) = 960

12M1 = 960

M1 = 80 kg

w = M1g

w = 80. 9,81

w = 784,8 N

TIPLER_Bab 4_Tingkat III_no.44

Sebuah kotak bermassa m1 ditarik oleh gaya F yang bekerja pada ujung tali yang mempunyai

massa yang jauh lebih kecil, yaitu m2. Seperti ditunjukkan pada gambar 4-32. Kotak

meluncur sepanjang permukaan horizontal yang halus. (a) Tentukan percepatan tali dan kotak

dengan menganggap mereka sebagai satu benda. (b) Berapakah gaya neto yang bekerja pada

tali? (c) Tentukan tegangan tali di titik di mana tali diikatkan pada kotak. (d) Diagram pada

gambar 4-32 dengan tali horizontal, tidak cukup betul untuk situasi ini. Perbaiki diagram dan

nyatakan bagaimana pembetulan ini mempengaruhi jawaban anda.

Diketahui

m1 = m1

M2 = m2

F = F

Ditanya

a. Percepatan (a)?

b. Gaya neto yang bekerja pada tali?

M2 F

M1

Jawab

a. ∑

∑

b. Gaya neto yang bekerja pada tali adalah sebesar F

c. Karena massa diabaikan maka tegangan talinya adalah F

karena m diabaikan maka:

d.

Fn

w

F y