Mencari Percepatan Dua Benda Yang Ditarik Sebuah Gaya

Pernah kan kita menarik sebuah kotak dengan tali untuk dipindahkan ke tempat lain?

Kotak yang bergerak ini memiliki percepatan ketika dipindahkan dari keadaan diam hingga sampai di tempat tertentu.

Dan kali ini bukan satu kotak saja..

Kita akan membahas bagaimana cara mencari percepatan yang ditarik oleh sebuah gaya yang menarik dua buah kotak.

Soal :

1. Sebuah gaya menarik dua buah kotak yang massanya masing-masing 2 kg dan 3 kg. Berapakah percepatan yang dialami benda? (lantai dianggap licin)

Untuk sistem seperti ini, kita akan menggunakan bantuan dari hukum Newton yang kedua, dimana gaya-gaya yang bekerja sama dengan massa dikali percepatannya.

ΣF = ma

ΣF = jumlah gaya yang bekerja pada sistem
m = massa benda
a = percepatan benda.

Baik, perhatikan lagi pada gambar..

F = 50 N
m₁ = 3 kg
m₂ = 2 kg

Mencari jumlah gaya yang bekerja

Pada gambar diatas, gaya yang bekerja hanya ada satu, yaitu F = 50 N

Mencari jumlah massa

Pada sistem itu juga bekerja dua buah massa, yaitu m₁ = 3 kg dan m₂ = 2 kg

Perubahan rumusnya

Rumus diatas sekarang bisa diubah seperti ini..

ΣF = ma

F = (m₁ + m₂) a

Gaya yang bekerja hanya ada satu, yaitu F, sehingga ΣF = F
Massa ada dua buah, sehingga kita jumlahkan keduanya, m₁ + m₂

Mencari percepatan

F = (m₁ + m₂) a

Masukkan :

F = 50 N
m₁ = 3kg
m₂ = 2 kg

50 N = (3 +2) a

50 = 5a

untuk mendapatkan a, bagi 50 dengan 5

a = 50 : 5

a = 10 m/s²

Jadi percepatan sistem adalah 10 m/s²

Soal :

2. Sebuah gaya menarik dua buah kotak yang massanya masing-masing 2 kg dan 3 kg. Berapakah percepatan yang dialami benda? (lantai dianggap licin)

Masih mirip dengan soal pertama, tetapi gaya yang bekerja sekarang 60⁰ dari bidang lurus (garis putus-putus).

Untuk perhitungan gaya seperti itu, kita harus menggunakan gaya yang lurus (Fx), tidak boleh langsung menggunakan F = 60 N

Mencari jumlah gaya yang bekerja

Pada gambar diatas, gaya yang bekerja hanya ada satu, yaitu F = 60 N

Untuk mencari gaya yang lurus (Fx), kita akan menggunakan rumus seperti ini, Fx = F.cosθ

Fx = F.cosθ