Penerapan Hukum Newton (1) : Soal Keseimbangan

Penerapan Hukum Newton (1) : Soal Keseimbangan

Mengutip dari buku Terpadu Fisika SMA untuk kelas X dari Bob Foster, dalam menyelesaikan soal keseimbangan yang terkait dengan hukum II Newton, ada tahap-tahap yang perlu dilakukan :
1. Gambarlah/buatlah diagram dari sistem yang akan diselesaikan
2. Gambarkan semua gaya yang bekerja pada masing-masing benda
3. Tentukan sumbu x dan sumbu y untuk mempermudah perhitungan
4. Gambarkan diagram gaya untuk masing-masing bendanya secara terpisah
5. Berdasar diagram gaya yang dibuat, tuliskan hukum II Newton dalam komponen-komponennya :
∑F_x = ma_x; ∑F_y = ma_y
Kemudian, selesaikan persamaan tersebut untuk mencari besaran yang ditanyakan.
Contoh :
Sebuah pigura digantung di dinding menggunakan tali, seperti pada gambar berikut. Jika berat pigura 10N, tentukan besar tegangan masing-masing tali?

Penyelesaian :
Gambar pada soal diperbesar untuk memperjelas dalam penguraian gaya-gaya yang bekerja.

Coba perhatikan. Dalam keadaan seimbang, berlaku :
∑F = T₁ + T₂ + W = 0
Berdasar gambar di atas, didapatkan :
∑F_X = T₂ cos 60⁰ – T₁ cos 30⁰ = 0 ……...(i)
∑F_y = T₁ sin 30⁰ + T₂ sin 60⁰ - W= 0 ……(ii)
Dari persamaan (i) didapatkan, bahwa
T₂ cos 60⁰ = T₁ cos 30⁰

Diperoleh
…………………(iii)
Dengan memasukkan ke dalam persamaan (ii) didapatkan, bahwa :
T₁ sin 30⁰ + T₂ sin 60⁰ - W= 0

2T₁ = 10, maka diperoleh :
T₁ = 10/2 = 5 N
Masukkan T₁ = 5 N ke persamaan (iii), sehingga diperoleh

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia