Rumus Tegangan Tali

Tegangan tali adalah salah satu gaya yang sering diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Gaya tegangan ini merupakan bagian dari hukum Newton dalam ilmu fisika.

Gaya ini sebenarnya adalah tegangan yang berada pada sebuah tali, kabel, benang atau apapun yang dapat merenggang saat dihubungkan dengan sebuah benda.

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

Inilah yang menjadi salah satu elemen utama dalam pekerjaan konstruksi seperti yang dilakukan para arsitek dan insinyur.

Tegangan ini hanya dapat dihitung dengan rumus sesuai keadaan bidang, gaya yang diberikan pada benda dan beberapa hal lainnya.

Hal ini sangat berhubungan dengan hukum Newton kedua (F= m x a). Berikut beberapa contoh pengembangan rumus hukum tersebut sesuai kondisinya.

Rumus Tegangan Tali

Dalam menghitung tegangan tali, rumus utamanya adalah

T = m x g  + m x a

T= tegangan

M= massa benda

g= percepatan gravitasi yaitu 9.8 m/s2

a= percepatan dalam m/s2

Berikut adalah beberapa modifikasi perhitungan rumus tersebut
1- Tegangan digantung dengan satu tali

Untuk benda yang diikat pada seutas tali, gaya tegangan berasal dari reaksi dari dua ujung tali.

Bila benda maupun tali dalam posisi diam, maka tegangan adalah sama dengan gaya gravitasi (T = Fg). Sehingga rumusnya adalah T = m x g. Contoh:

Gaya tegangan benda 5 kg adalah

5 x 9,8 m/s2 adalah 49 Newton.

Sedangkan bila benda tersebut ditarik ke atas dengan percepatan 2 m/s2 maka gaya tegangannya adalah

T = Fg + m x a

=  49 N + 5 kg x 2

=  59 N

2-Tegangan digantung dengan dua tali

Untuk benda yang diikat dengan dua tali dengan sistem membentuk huruf Y pada sebuah kayu, maka rumus yang digunakan pun berbeda.

Contohnya sebuah benda bermassa 20 kg digantung dengan dua tali di sebuah kayu dengan sudut yang sama 30 derajat. Maka perhitungan tegangannya adalah

T1 = T2 dan T = mg dikali sinus sudut antara kedua tali tersebut yang menahan benda. (Untuk sin(30) adalah 0,5). Maka gaya tegangannya ialah

T1/ T2 =  0,5 x 20 (9,8)

= 98 N

3-Tegangan yang ditarik pada bidang datar

Untuk benda yang ditarik pada bidang datar, ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menghitung gaya tegangan. Selain massa benda, percepatan, ada juga gaya karena gesekan dengan bidang (Fr). Rumusnya adalah

Fr = mu x N

mu = koefisien gesekan

N = gaya normal / Tegangan tali normal

Gaya gesek sendiri ada dua macam, yaitu:

  • gaya gesek statik ( gaya yang bisa membuat benda diam menjadi bergerak)
  • gaya gesek kinetik (gaya yang bisa membuat benda yang bergerak tetap bergerak)

Berikut contoh perhitungannya.

Bila sebuah benda bermassa 50 kg ditarik secara horizontal di bidang yang memiliki koefisien gesek kinetik 0,4. Kemudian benda bergerak dengan kecepatan tetap dan dipercepat dengan akselerasi 1,5 m/s2, maka rumusnya adalah.

T = Fa (gaya dari percepatan) + Fr (tegangan dari gesekan)

= (m x a) + ( mu x N)

Fa = 50 x 1,5

= 75 N

N = m x g

= 50 x 9,8

= 490 N

Jadi gaya tegangannya adalah

T = 75 + (0,4 x 490 )

= 271 Newton

Contoh-contoh diatas adalah sebagian kecil dari perhitungan tegangan tali. Rumus tersebut masih dapat dikembangkan sesuai kebutuhan dan kondisi sebenarnya di lapangan.

Pemahaman terhadap konsep dasar rumus itulah yang paling penting bagi para siswa.

Referensi

Lucas, Jim. Force, Mass & Acceleration: Newton Second Laws of Motion. 2014 June, 26. Retrieved from livescience.com.

Satu tanggapan pada “Rumus Tegangan Tali”

  1. Rumus kedua ko saya terapkan di soal ga bisa jawabannya
    m = 10 kg
    Sin 37 = 0.6
    g = 10 m/s
    Ditanya T1 dan T2
    Obsen
    A. T1 = 83.3 N, T2 = 83,3 N
    B. 50 N, 50 N
    C. 83.3 N, 50 N
    D. 50 N, 83,3 N
    E. 100 N, 83,3 N

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *