Question

Pada sebuah katrol dilalukan dua buah massa, masing-masing seberat 5 kg dan 3 kg. Setelah 4 detik tali putus. Berapa detik kemudian beban yang paling ringan melalui kedudukan semula ?

Answer 1

...................................

Answer 2

Pada keadaan kedua beban terhubung tali

percepatan
a = (ma - mb) / (ma + mb) × g
a = (5-3) / (5+3) × 10
a = 20/8 = 2,5 m/s

kecepatan beban yang ringan setelah bergerak t1 = 4 s
V1 = a t1
V1 = 2,5 • 4
V1 = 10 m/s ke atas

jarak tempuh beban yang ringan setelah 4 s.
h1= ½ a t1²
h1 = ½ • 2,5 • 4²
h1 = 20 m



Gerak beban yang ringan, setelah tali putus, a = -g = -10 m/s²
Beban yang ringan masih bergerak ke atas, karena memiliki kecepatan positif

waktu tempuh hingga titik tertinggi, V2= 0
V2 = V1 - g t2
0 = 10 - 10 t2
t2 = 1 s

jarak tempuh hingga titik tertinggi
V2² = V1² - 2 g h2
0 = 10² - 20 h2
h2 = 5 m

jadi beban yang ringan berada
h = h1 + h2
h = 20 + 5
h = 25 m
di atas tempat semula

beban yang ringan kembali setelah
h = ½ g t3²
25 = 5 t3²
t3 = √5 s


Jadi beban yang ringan kembali ke kedudukan semula, terhitung sejak tali putus
t = t2 + t3
t = (1 + √5) s = 3,24 s ← jwb