Gaya Kontak dan Tegangan Tali
A. Gaya Kontak
Pada dua buah benda yang berhimpitan, muncul gaya kontak antara kedua benda, sebagai akibat dari gaya aksi - reaksi.
Gaya kontak \(F_{BA}\) (bekerja pada benda A) dan \(F_{AB}\) (bekerja pada benda B) sama besar dan berlawanan arah.
Tinjau sistem
\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F & = m \:.\: a \\\\ F - F_{BA} + F_{AB} & = (m_A + m_B) \:.\: a \\\\ F & = (m_A + m_B) \:.\: a \end{split} \end{equation*}
Tinjau Benda A
\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F & = m \:.\: a \\\\ F - F_{BA} & = m_A \:.\: a \end{split} \end{equation*}
Tinjau Benda B
\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F & = m \:.\: a \\\\ F_{AB} & = m_B \:.\: a \end{split} \end{equation*}
B. Gaya Tegangan Tali
Dua buah benda dihubungkan dengan tali dan ditarik oleh gaya F seperti gambar di bawah ini:
Gaya tegangan tali digambarkan sebagai panah yang saling berhadap-hadapan.
Pada benda A, bekerja gaya tegangan tali T ke arah kanan.
Pada benda B, bekerja gaya F ke arah kanan dan gaya tegangan tali T ke arah kiri.
Tegangan tali yang bekerja pada benda A dan benda B sama besar.
Tinjau sistem
\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F & = m \:.\: a \\\\ F - T + T & = (m_A + m_B) \:.\: a \\\\ F & = (m_A + m_B) \:.\: a \end{split} \end{equation*}
Tinjau Benda A
\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F & = m \:.\: a \\\\ TÂ & = m_A \:.\: a \end{split} \end{equation*}
Tinjau Benda B
\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F & = m \:.\: a \\\\ F - T & = m_B \:.\: a \end{split} \end{equation*}
C. Katrol
Pada gambar di bawah ini, dua buah benda dihubungkan dengan tali dan digantungkan pada sebuah katrol permanen. Katrol diasumsikan licin sehingga saat tali bergerak, katrol tidak berotasi.
Jika diasumsikan \(m_B > m_A\), maka benda A akan bergerak ke atas dan benda B akan bergerak ke bawah dengan percepatan yang sama besar. Tegangan tali yang terhubung pada kedua benda juga sama besar.
Diagram gaya
Tinjau sistem
\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F & = m \:.\: a \\\\ w_B - w_A & = (m_A + m_B) \:.\: a \end{split} \end{equation*}
Tinjau benda A
\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F & = m \:.\: a \\\\ T - w_A & = m_A \:.\: a \end{split} \end{equation*}
Tinjau benda B
\begin{equation*} \begin{split} \Sigma F & = m \:.\: a \\\\ w_B - T & = m_B \:.\: a \end{split} \end{equation*}
SOAL LATIHAN