Percepatan pada Sistem Katrol dan Bidang Miring

PhysicsNewton's Laws of MotionMediumSTEM

Published:

10. Jika pada sistem benda bergerak pada bidang permukaan yang licin dan tali dianggap tidak bermassa maka percepatan pada massa benda $2\text{ kg}$ adalah....

a. $g$

b. $\frac{g}{2}$

c. $\frac{g}{3}$

d. $\frac{g}{4}$

e. $\frac{g}{5}$

This question includes visual content: A diagram shows a $30^\circ$ inclined plane with a $2\text{ kg}$ block on it. The block is connected by a massless string over a fixed pulley at the top of the incline. The string then goes down to a movable pulley. Hanging from the movable pulley is a $4\text{ kg}$ block. The other end of the string from the movable pulley is attached to a fixed ceiling. The surfaces are frictionless.

Animated Video Solution

The first half plays free, the full solution is in the app.

Step by Step Written Solution

1
Step 1

Halo semuanya! Mari kita selesaikan soal fisika tentang dinamika benda terhubung ini. Kita diminta untuk mencari percepatan benda bermassa dua kilogram pada sistem bidang miring licin ini.

Dinamika Sistem Benda Terhubung

2
Step 2

Pertama, mari tentukan variabel-variabel yang diketahui dari gambar. Massa benda satu pada bidang miring adalah dua kilogram, massa benda dua yang menggantung adalah empat kilogram, dan sudut kemiringan teta adalah tiga puluh derajat.

$$m_1 = 2 \, \text{kg}, \quad m_2 = 4 \, \text{kg}, \quad \theta = 30^\circ$$
3
Step 3

Hal yang paling penting di sini adalah hubungan antara percepatan kedua benda. Karena benda dua digantung menggunakan katrol bergerak, jika benda satu bergerak sejauh x, maka benda dua hanya akan turun sejauh setengah x. Jadi, percepatan benda satu, a satu, adalah dua kali percepatan benda dua, a dua.

$$a_1 = 2a_2 \implies a_2 = \frac{1}{2}a_1$$
4
Step 4

Sekarang, kita tinjau hukum kedua Newton untuk masing-masing benda. Mari kita mulai dengan benda satu pada bidang miring.

Analisis Gaya

$$\text{Benda 1 (Bidang Miring):}$$
5
Step 5

Gaya yang bekerja adalah tegangan tali T dikurangi komponen berat benda satu yang sejajar bidang, yaitu m satu dikali g dikali sinus teta. Ini sama dengan m satu dikali percepatannya a satu.

$$T - m_1 g \sin \theta = m_1 a_1$$
6
Step 6

Kita masukkan nilainya. Sinus tiga puluh derajat adalah setengah, dan m satu adalah dua. Sehingga kita dapatkan T dikurangi g sama dengan dua a satu.

7
Step 7

Selanjutnya, kita tinjau benda dua yang menggantung dengan katrol bergerak.

$$\text{Benda 2 (Menggantung):}$$

The rest of this solution is on Solvi

7 more steps are locked. Watch the full animated, narrated solution for free.

Snap a photo, solve any question like this.

Download on the App Store Get it on Google Play

Free to download · First solutions are on us

100K+Questions solved daily
50K+Students learning
4.8 ★App Store rating

About This Question

Subject
Physics
Topic
Newton's Laws of Motion
Difficulty
Medium
Exam
STEM
Question Type
Multiple Choice

Solve any question in seconds

Snap a photo and AI explains it step by step with voice and animation.

Download on the App Store Get it on Google Play
Solvi
The full solution is in the appFree to download · First solutions are on us
Get