Contoh Soal Fisika: Tegangan Tali & Percepatan Benda

Oct 22, 2025 by ADMIN 53 views

Fisika, siapa sih yang gak kenal? Mata pelajaran yang satu ini emang kadang bikin pusing, tapi aslinya seru banget lho! Nah, kali ini kita bakal bahas dua contoh soal fisika yang sering muncul, yaitu tentang tegangan tali dan percepatan benda. Dijamin, setelah baca ini, kamu jadi lebih paham deh!

1. Menghitung Tegangan Tali pada Lampu Gantung

Soal pertama kita adalah tentang tegangan tali. Bayangin deh, ada lampu gantung yang massanya 10 kg digantung di langit-langit pake tali. Lampunya diem aja tuh, gak gerak sama sekali. Pertanyaannya, berapa sih tegangan tali yang nahan lampu itu?

Konsep Dasar Tegangan Tali

Sebelum masuk ke perhitungan, kita pahamin dulu yuk konsep dasar tegangan tali. Tegangan tali itu, sederhananya, adalah gaya yang bekerja pada tali saat tali itu ditarik. Gaya ini muncul karena adanya gaya lain yang bekerja pada tali, misalnya berat benda yang digantungkan pada tali. Tegangan tali ini arahnya selalu menjauhi benda yang menariknya.

Dalam kasus lampu gantung ini, gaya yang bekerja pada tali adalah berat lampu. Berat lampu ini disebabkan oleh gaya gravitasi bumi yang menarik lampu ke bawah. Karena lampu dalam keadaan diam (setimbang), maka tegangan tali harus sama besar dengan berat lampu, tapi arahnya berlawanan.

Rumus yang Digunakan

Untuk menghitung tegangan tali pada kasus ini, kita bisa menggunakan rumus berikut:

T = w

Dimana:

T = Tegangan tali (Newton)
w = Berat benda (Newton)

Berat benda sendiri bisa dihitung dengan rumus:

w = m * g

Dimana:

m = Massa benda (kg)
g = Percepatan gravitasi (m/s²), biasanya diambil 9.8 m/s² atau 10 m/s² untuk mempermudah perhitungan.

Penyelesaian Soal

Oke, sekarang kita coba selesaikan soal lampu gantung tadi ya. Diketahui:

Massa lampu (m) = 10 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s² (kita pakai yang ini biar gampang)

Ditanya: Tegangan tali (T) = ?

Langkah-langkah penyelesaian:

Hitung berat lampu (w):

w = m * g
w = 10 kg * 10 m/s²
w = 100 N

Karena lampu dalam keadaan setimbang, maka tegangan tali sama dengan berat lampu:
```
T = w
T = 100 N
```

Jadi, tegangan tali pada lampu gantung tersebut adalah sebesar 100 Newton. Gampang kan, guys? Intinya, pahami konsep dasarnya, lalu masukin angka ke rumus, dan beres deh!

Tips Tambahan:

Perhatikan satuan! Pastikan semua satuan sudah dalam satuan SI (Satuan Internasional) sebelum melakukan perhitungan.
Gambarkan diagram gaya! Ini bisa membantu kamu untuk memvisualisasikan gaya-gaya yang bekerja pada benda.
Latihan soal! Semakin banyak latihan, semakin terbiasa kamu dengan berbagai macam soal dan cara penyelesaiannya.

2. Menghitung Percepatan Benda yang Ditarik Gaya

Lanjut ke soal berikutnya, sekarang kita bahas tentang percepatan benda. Anggap aja ada benda yang massanya 10 kg ditarik dengan gaya 40 N pada bidang datar. Pertanyaannya, berapa percepatan benda tersebut?

Konsep Dasar Hukum Newton II

Soal ini berkaitan erat dengan Hukum Newton II. Hukum ini menyatakan bahwa percepatan suatu benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massa benda. Secara matematis, Hukum Newton II dirumuskan sebagai berikut:

F = m * a

Dimana:

F = Gaya total (Newton)
m = Massa benda (kg)
a = Percepatan benda (m/s²)

Penyelesaian Soal

Kembali ke soal kita, diketahui:

Massa benda (m) = 10 kg
Gaya tarik (F) = 40 N

Ditanya: Percepatan benda (a) = ?

Untuk mencari percepatan benda, kita bisa menggunakan rumus Hukum Newton II yang sudah kita bahas tadi. Tinggal kita ubah sedikit rumusnya:

a = F / m

Sekarang kita masukin angka-angkanya:

a = 40 N / 10 kg
a = 4 m/s²

Jadi, percepatan benda tersebut adalah sebesar 4 m/s². Simpel banget kan?

Penting untuk Diperhatikan:

Soal ini mengasumsikan bahwa tidak ada gaya gesek yang bekerja pada benda. Kalau ada gaya gesek, maka gaya total yang bekerja pada benda adalah gaya tarik dikurangi gaya gesek.
Arah percepatan benda sama dengan arah gaya total yang bekerja pada benda.

Contoh Variasi Soal

Biar makin mantap, coba kita lihat variasi soal yang mungkin muncul:

Soal dengan gaya gesek: Misalnya, benda ditarik dengan gaya 40 N, tapi ada gaya gesek sebesar 10 N. Berapa percepatan benda? Caranya, hitung dulu gaya totalnya (40 N - 10 N = 30 N), baru deh cari percepatannya (a = 30 N / 10 kg = 3 m/s²).
Soal dengan gaya yang membentuk sudut: Misalnya, benda ditarik dengan gaya 40 N yang membentuk sudut 30 derajat terhadap bidang datar. Dalam kasus ini, kamu harus menguraikan gaya tersebut menjadi komponen horizontal dan vertikal. Komponen horizontal inilah yang akan digunakan untuk menghitung percepatan.

Kesimpulan

Nah, itu dia guys, pembahasan tentang contoh soal fisika mengenai tegangan tali dan percepatan benda. Intinya, fisika itu gak sesulit yang dibayangkan kok. Asal kamu pahamin konsep dasarnya, tau rumus yang tepat, dan rajin latihan soal, pasti bisa deh! Jangan lupa, fisika itu ada di sekitar kita, jadi coba deh perhatiin fenomena-fenomena di sekitarmu, siapa tau jadi ide buat soal fisika baru!

Semoga artikel ini bermanfaat ya! Jangan sungkan untuk bertanya kalau ada yang masih bingung. Selamat belajar dan semoga sukses!