Sonora.ID – Pada artikel kali ini akan membahas mengenai rumus tegangan tali dan contoh soal beserta pembahasannya.

Tegangan tali merupakan salah satu gaya yang sering diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.

Tegangan ini merupakan sebuah gaya dan termasuk dari bagian hukum Newton dalam ilmu Fisika.

Munculnya teganganyakni pada saat benda itu ditarik, digantung, diayunkan atau ditahan. Hal ini dapat berpengaruh pada kecepatan atau bahkan bentuk dari benda tersebut.

Untuk lebih jelasnya, berikut penjelasan tentang rumus tegangan tali lengkap dengan contoh soal dan pembahasannya.

Pengertian Tegangan Tali

Suatu benda yang dihubungkan dengan tali dan digantungkan secara vetikal maupun ditarik secara horizontal, selalu bekerja gaya tegangan tali.

Gaya tegangan tali merupakan gaya yang bekerja ketika tali tersebut dalam keadaan tegang.

Simbol gaya tegangan tali adalah T (tension) dan satuannya adalah Newton. Arah gaya tegangan tali ini bergantung kepada benda yang ditinjau, bisa ke atas, ke bawah, ke kanan, ke kiri, maupun membentuk sudut tertentu.

 Baca Juga: 20 Contoh Soal Hukum Ohm Lengkap dengan Pembahasan Jawabannya

Rumus Tegangan Tali

Tegangan tali dapat diukur berdasarkan arah dan jenis bendanya. Namun, rumus dasar tegangan tali dapat diuraikan sebagai berikut:

T = (m × g) + (m × a)

Keterangan:

T: tegangan

M: massa benda

g: percepatan gravitasi yaitu 9.8 m/s2

a: percepatan benda dalam m/s2

Contoh soal tegangan tali

Untuk lebih memahaminya, berikut ini contoh soal beserta pembahasan tegangan tali:

Contoh Soal 1

Sebuah bola bermassa 60 gram diikat dengan seutas tali yang panjangnya 1 meter, kemudian diputar horizontal. Dalam waktu 20 sekon terjadi 50 putaran. Hitunglah berapa:

(a) kelajuan linier

(b) percepatan sentripetal

(c) tegangan tali

Pembahasan:

Massa bola m = 60 gram = 0,06 kg, jari-jari R = 1 m, sehingga:

Periode (T )= 50 putaran 20 sekon = 0,4 s

• Kelajuan linier → v = T 2R = 0,4 s 2π(1 m) = 5 m/s
• Percepatan sentripetal → as = R v 2 = 1m (5 m/s)2 = 25 2 m/s2
• Tegangan tali = gaya sentripetal → Fs = m.as = 0,06 kg × 25 2 m/s2 = 1,52 N

Jadi, tegangan talinya adalah 1,52 N.

Baca Juga: Bidang Miring: Rumus, Keuntungan Mekanis dan Contoh Soalnya

Contoh Soal 2

Sebuah elevator, massa 400 kg, bergerak vertikal ke atas dari keadaan diam dengan percepatan tetap sebesar 2 m/s2. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2, tegangan tali penarik elevator adalah …

Pembahasan:

M= 400 kg, a = 2 m/s2, dan g = 9,8 m/s2. Maka penyelesaiannya:

∑F = m a

T – w = m a

T = w + m a

T = (mxg) + (mxa)

T = (a + g)m = (2 + 9,8) × 400 = 4.720 N

Jadi, tegangan talinya adalah 4.720 N

Contoh Soal 3

Dua buah balok A dan B dengan massa masing-masing 20 kg dan 5 kg, dihubungkan melalui sebuah katrol, seperti terlihat pada gambar di samping. Balok B mula-mula ditahan kemudian dilepaskan. Berapakah percepatan dan tegangan tali masing-masing balok? (g = 10 m/s2 )

Pembahasan:

∑ F = m.a

T – T + mB.g = (mA + mB)a

a = g

a= x 10 m/s2

a = 2 m/s2

T = mA.a = 20 x 2 = 40 N

Jadi, tegangan talinya adalah 40 N.

Baca Juga: Perbedaan Jarak dan Perpindahan dalam Ilmu Fisika