Quiz Fisika Materi Keseimbangan dan Gerak Rotasi Rules : ★ Dilarang menjawab secara SPAM atau kerarah komentar ★ Gunakan cara lengkap dalam menjawab

DINAMIKA ROTASI

 

Nomor 3

------------

Diket :

Kedua balok bermssa sama, m1 = m2 = 0,5 kg, maka beratnya pun sama yaitu w1 = w2 = 5 N

Massa katrol, m = 0,25 kg

Percpatan gravitasi bumi, g = 10 m/s²

sudut kemiringan, θ = 30°

 

Tanya :

Perbandingan T1 dan T2 adalah __ : __?

 

Jawab :

#GERAK TRANSLASI

TINJAU BALOK m1

∑F = m1.a

T1 - w1.sin θ = m1.a

T1 - 5. sin 30° = 0,5.a

T1 - 5. 1/2 = 0,5.a

T1 - 2,5 = 0,5a ...... Pers (1)

 

dan 

 

TINJAU BALOK m2

∑F = m1.a

w2 - T2 = m2.a

5 - T2 = 0,5.a ...... Pers (2)

 

# GERAK ROTASI

Tinjau Katrol

 

Στ = I.α

(T2 - T1).r = 1/2.m.r².(a/r)

(T2 - T1).r = 1/2.m.r.a

(T2 - T1) = 1/2. 0,25.a 

T2 - T1 = 0,125.a .................Pers (3)

 

 

Gabungkan ketiga pers diatas menjadi :

 

T1 - 2,5 = 0,5a

   5 - T2 = 0,5.a

 T2 - T1 = 0,125.a

---------------------------- Jumlah

5 - 2,5 = (0,5 + 0,5 + 0,125).a

2,5 = 1,125.a

a = 2,5 / 1,125

a = 20/9 m/s²

 

maka : 

masukkan a = 20/9 m/s² masukkan ke Pers (1)

Besarnya tegangan Tali 1 adalah 

T1 - 2,5 = 0,5.a

T1 - 5/2 = 0,5.20/9

T1 - 5/2 = 10/9

T1 = 10/9 + 5/2

T1 = 20/18 + 45/18

T1 = 65/18 N

 

Dan masukkan ke Pers (2)

5 - T2 = 0,5.a

5 - T2 = 0,5. 20/9

5 - T2 = 10/9

5 - 10/9 = T2

45/9 - 10/9 = T2

T2 = 35/9 N

 

Maka Perbandingan antara T1 dan T2 adalah :

= T1 : T2 

= 65/18 : 35/9

= 65/18 x 9/35

= 65/2 x 1/35

= 13/2 x 1/7

= 13/14

 

atau 

T1 : T2 = 13 : 14

 

 

Nomor 4

-----------

Diket : 

Silinder Berongga dengan massa, m = 20 kg

dan jari-jari dalam dan luarnya, r1 = 1 m, r2 = 2 m

Bergerak menggelinding dengan kelajuan, V = 4 m/s

 

Tanya :

Energi Kinetik Total, Ek tot = __?

 

Jawab :

 

Step 1

---------

Hitung dulu momen inersia silinder berongga, Gunakan Rumus :

I = 1/2.m.(r1² + r2²)

I = 1/2.20.(1² + 2²)

I = 10.(1 + 4)

I = 50 kg.m²

 

Step 2

----------

Hitung energi kinetik translasi,

Ek trans = 1/2.m.v²

Ek trans = 1/2.20.4²

Ek trans = 10.16

Ek trans = 160 Joule

 

Step 3

---------

Cari kecepatan sudut 

ω = V / r

ω = V / [1/2.(r1 + r2)]

ω = 4 / [1/2.(1 + 2)]

ω = 4 / [1/2.(3)]

ω = 4 / [3/2]

ω = 4 x 2/3

ω =8/3 rad/s

 

Step 4 

-----------

Hitung energi kinetik rotasi, 

Ek Rot = 1/2.I.ω²

Ek Rot = 1/2.50.(8/3)²

Ek Rot = 25.(64/9)

Ek Rot = 1600/9 Joule

Ek Rot = 177,78 Joule

 

Step 5

----------

Maka energi Kinetik totalnya adalah 

Ek tot = Ek trans + Ek rot

Ek tot = 160 + 177,78

Ek tot = 337,78 Joule

 

 

_________________________________________

)|(

FZA