Contoh Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Benda Tegar Kelas 11
Halo semua kali ini Primalangga mau memberikan beberapa contoh soal dan pembahasan kesetimbangan dan momentum sudut nih, bab dinamika rotasi kelas 11 semester 2 ini cukup rumit ya karena ini pengembangan dari beberapa hukum dalam fisika. jika anda masih baru dalam bab ini maka anda perlu membaca rangkuman kesetimbangan benda tegar.
Baca juga : contoh soal kesetimbangan benda tegar
tidak perlu berlama-lama ya. yukk silakan ambil kertas dan pulpen dan silakan rileks. selamat mencoba!
Soal No. 1
Dua buah ember dihubungkan dengan
tali dan katrol berjari-jari 10 cm, ditahan dalam kondisi diam kemudian dilepas
seperti gambar berikut!
Jika massa m1 = 5 kg , m2 = 3 kg
dan massa katrol M = 4 kg, tentukan :
a) percepatan gerak ember
b) tegangan tali pada ember 1
c) tegangan tali pada ember 2
Pembahasan
a) percepatan gerak ember
Tinjau katrol
Tinjau ember 1
( Persamaan 2 )
Tinjau ember 2
( Persamaan 3 )
Gabung 2 dan 3
( Persamaan 4 )
Gabung 1 dan 4
b) tegangan tali pada ember 1
Dari persamaan 2
c) tegangan tali pada ember 2
Dari persamaan 3
Soal No. 2
Sebuah katrol silinder pejal
dengan massa M = 4 kg berjari-jari 20 cm dihubungkan dengan dua buah massa m1 =
5 kg dan m2 = 3 kg m1 = 3 kg dan m2 = 5 kg dalam kondisi tertahan diam kemudian
dilepaskan.
Jika lantai dibawah m1 licin ,
tentukan percepatan gerak kedua massa!
Pembahasan
Tinjau katrol M
( Persamaan 1 )
Tinjau m2
( Persamaan 2 )
Tinjau m1
( Persamaan 3 )
Gabung 2 dan 3
( Persamaan 4 )
Soal No. 3
Sebuah partikel bermassa 0,2 kg
bergerak melingkar dengan kecepatan sudut tetap 10 rad/s. Jika jari-jari
lintasan partikel 30 cm, maka momentum sudut partikel itu adalah....
A. 0,90 kg m2 s−1
B. 0,45 kg m2 s−1
C. 0,30 kg m2 s−1
D. 0,18 kg m2 s−1
E. 0,16 kg m2 s−1
Pembahasan
Data :
m = 0,2 kg
ω = 10 rad/s
r = 30 cm = 0,3 m
Momentum sudut L =.....
Rumus Momentum sudut
dimana
L = momentum sudut
v = ωr = 10(0,3) = 3 m/s
L = mvr = 0,2(3)(0,3) = 0,18 kg
m2 s−1
Soal No. 4
Sebuah ember berikut isinya
bermassa m = 20 kg dihubungkan dengan tali pada sebuah katrol berbentuk
silinder pejal bermassa M = 10 kg. Ember mula-mula ditahan dalam kondisi diam
kemudian dilepaskan.
Jika jari-jari katrol 25 cm dan
percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 tentukan :
a) percepatan gerak turunnya
benda m
b) percepatan sudut katrol
c) tegangan tali
Pembahasan
a) percepatan gerak turunnya
benda m
Tinjau katrol :
(Persamaan 1)
Tinjau benda m :
(Persamaan 2)
Gabung 1 dan 2:
b) percepatan sudut katrol
c) tegangan tali
Soal No. 5
Sebuah silinder pejal bermassa 10
kg berada diatas permukaan yang kasar ditarik gaya F = 50 N seperti
diperlihatkan gambar berikut!
Tentukan percepatan gerak
silinder jika jari-jarinya adalah 40 cm!
Pembahasan
Tinjau gaya-gaya pada silinder :
( Persamaan 1 )
( Persamaan 2 )
Gabung 1 dan 2
BACA JUGA:
1. Rangkuman Materi Fisika Kelas 10 sampai 12 Lengkap
2. Soal dan Pembahasan Fisika Kelas 10 sampai 12 (Dilengkapi dengan Caranya)
1. Rangkuman Materi Fisika Kelas 10 sampai 12 Lengkap
2. Soal dan Pembahasan Fisika Kelas 10 sampai 12 (Dilengkapi dengan Caranya)
Soal No. 6
Silinder pejal dengan jari-jari 5
cm bermassa 0,25 kg bertranslasi dengan kelajuan linear 4 m/s. Tentukan energi
kinetik silinder jika selain bertranslasi silinder juga berotasi!
Pembahasan
Data dari soal:
m = 0,25 kg
r = 5 cm = 0,05 m
v = 4 m/s
Ek =.....
Energi kinetik total dari
Silinder pejal
Soal No. 7
Pada gambar di bawah roda katrol
pejal C berputar melepaskan diri dari lilitan tali.
Massa roda C adalah 300 gram.
Jika percepatan gravitasi adalah 10 m/s2, maka tegangan tali T adalah....
A. 1 N
B. 1,5 N
C. 2 N
D. 3,3 N
E. 4 N
(Soal Ebtanas 1999)
Pembahasan
Gaya yang bekerja pada katrol
Hukum Newton untuk gerak
translasi katrol
(Persamaan 1)
Dari gerak rotasi katrol
(Persamaan 2)
Gabungkan
Rumus jadi untuk kasus di atas
adalah
Soal No. 8
Bola pejal bermassa 10 kg
mula-mula diam kemudian dilepaskan dari ujung sebuah bidang miring dan mulai
bergerak transalasi rotasi. Jari-jari bola adalah 1 meter, dan ketinggian h =
28 m.
Tentukan kecepatan bola saat tiba
di ujung bawah bidang miring!
Pembahasan
Hukum Kekekalan Energi Mekanik :
Temen-temen dapat memberikan Donasi untuk Perkembangan Blog ini kedepannya dengan cara meng "klik" iklan yang tampil. 1 klik saja sudah cukup bagi kami.
Terima Kasih !!
KLIK link diatas untuk melanjutkan mengerjakan soal no 9 - seterusnya.
Cukup sekian ya tentang contoh soal dan pembahasan dinamika rotasi dan momentum sudut nya. semoga dapat membantu anda. dan jangan lupa untuk mengikuti update terbaru dari kami dengan follow akun instagram kita di icon pojok kanan atas ya. terima kasih
