Gerak Melingkar : Bola dan Tali

Kita akan meninjau suatu sistem bola bermassa m yang diikat dengan tali, dan ujung lain dari tali diikat pada suatu titik yang posisinya dibuat selalu tetap, sehingga bola akan berputar mengitari titik tersebut, seperti pada gambar berikut.

circex.png

Jarak antara bola dengan pusat putaran dibuat sepanjang r, dan diasumsikan tidak ada gaya lain selain gaya gravitasi dan tegangan tali. Kita dapat menggambar diagram benda bebas untuk sistem ini seperti pada gambar berikut

circex2

Menggunakan hukum Newton II pada gerak melingkar, pada bagian tangensial dapat dituliskan dengan

58jog4

58jog4 (1)

Hasil ini identik dengan sistem bidang miring dengan lintasan yang licin, hanya saja untuk kasus ini nilai θ berubah terhadap waktu. Sedangkan pada bagian sentripetal,

58jog4 (2)

58jog4 (4).png

Artinya, kita bisa menentukan besar tegangan tali yang dikerjakan pada tali. Fungsi kosinus (cos θ) bernilai maksimum ketika θ = 0, dan minimum ketika θ = π, sehingga dapat dikatakan bahwa tegangan tali akan bernilai maksimum ketika bola berada di posisi paling dasar, dan minimum ketika berada di posisi paling atas.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: