1. Erik sedang bermain pesawat terbang milik adiknya yang bergerak dalam suatu lingkaran horizontal pada ketinggian 8 m di atas lantai dengan Panjang tali 10 m. Jika mainan pesawat tersebut memerlukan waktu 10 s untuk bergerak dalam satu lingkaran dan massa pesawat 200 g. tentukanlah gaya Tarik pada tali!
2. Heins seorang insinyur diminta untuk merancang sebuah tikungan jalan keluar tol dengan radius 20 m. Persyaratannya adalah walaupun kondisi jalan sangat licin, mobil dapat menikung pada batas kelajuan 36 km/jam tanpa slip. Berapakah sudut kemiringgan tikungan yang harus dibuat Heins tersebut?
2. Heins seorang insinyur diminta untuk merancang sebuah tikungan jalan keluar tol dengan radius 20 m. Persyaratannya adalah walaupun kondisi jalan sangat licin, mobil dapat menikung pada batas kelajuan 36 km/jam tanpa slip. Berapakah sudut kemiringgan tikungan yang harus dibuat Heins tersebut?
1. Untuk menentukan gaya tarik pada tali yang diberikan, kita dapat menggunakan rumus gaya sentripetal:
F = (m * v^2) / r
di mana F adalah gaya sentripetal, m adalah massa benda yang bergerak, v adalah kecepatan benda, dan r adalah radius lingkaran gerakan.
Kita dapat mencari v dengan membagi panjang lingkaran dengan waktu yang diperlukan untuk melaluinya:
v = (2 * π * r) / t
di mana t adalah waktu yang diperlukan untuk melalui satu lingkaran. Dalam kasus ini, t = 10 s.
Sehingga, v = (2 * π * 10 m) / 10 s = 6.28 m/s
Maka, gaya tarik pada tali dapat dihitung sebagai berikut:
F = (m * v^2) / r = (0.2 kg * (6.28 m/s)^2) / 10 m = 0.794 N
Jadi, gaya tarik pada tali adalah sekitar 0.794 N.
2. Untuk menentukan sudut kemiringan tikungan yang dibutuhkan, kita dapat menggunakan persamaan yang menghubungkan kecepatan, radius, dan percepatan sentripetal:
a = v^2 / r
Di mana a adalah percepatan sentripetal.
Kita ingin mobil dapat menikung pada kecepatan maksimum v = 36 km/jam = 10 m/s. Sehingga, percepatan sentripetal minimum yang diperlukan adalah:
a = v^2 / r = (10 m/s)^2 / 20 m = 5 m/s^2
Kita juga dapat menghitung percepatan sentripetal dengan persamaan:
a = μ * g
di mana μ adalah koefisien gesekan antara ban mobil dan jalan, dan g adalah percepatan gravitasi bumi.
Kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk μ:
μ = a / g = 5 m/s^2 / 9.81 m/s^2 = 0.51
Sehingga, koefisien gesekan minimum antara ban mobil dan jalan adalah sekitar 0.51.
Kita dapat menentukan sudut kemiringan tikungan yang dibutuhkan dengan menggunakan trigonometri. Dalam tikungan dengan radius R dan sudut kemiringan θ, sin θ = v^2 / (g * R). Sehingga,
θ = sin^-1 (v^2 / (g * R)) = sin^-1 ((10 m/s)^2 / (9.81 m/s^2 * 20 m)) = 30.1°
Jadi, sudut kemiringan tikungan yang dibutuhkan adalah sekitar 30.1°.
makasihnya jangan lupa : http://saweria.co/yusufwahyur