Sistem dua balok pada meja licin

Sebuah balok 6 kg diam di atas meja licin. Tali diikat pada balok dan dihubungkan dengan balok lain 3 kg melewati katrol seperti pada gambar di bawah ini, (a) berapa percepatan benda (b) berapa tegangan tali T?

Solusi:

Diagrgam bebas gaya pada sistem balok ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Balok 1. Balok 1 dipercepat arah sumbu x positif

ΣFx = T = m1a

ΣFy = N – m1g

Balok 1 tidak bergerak sepenjang sumbu y, maka jumlah gaya-gaya arah vertikal yang bekerja pada balok 1 sama dengan nol,

ΣFy = N – m1g = 0

N = m1g

Balok 2. Sedang dipercepat turun pada sumbu y negatif, dan percepatan bernilai positif (karena searah dengan arah gerak benda)

ΣFy’ = m2a

ΣFy’ = m2g – T

maka

m2a = m2g – T atau

T = m2g – m2a

Besar tegangan tali pada balok 2 sama dengan besar tegangan tali pada balok 1 yang besarnya sama dengan T = m1a, maka

m2g – m2a = m2a

m2g = m1a + m2a

m2g = (m1 + m2)a

Subtitusi besar a ini pada persamaan T = m1a, kita peroleh nilai tegangan tali 

Maka dengan menggunakan data yang diberikan kita peroleh percepatan sistem adalah 3,27 m/s2 dan tegangan tali sebesar 19,6 N.