1. Sebuah batang tidak bermassa AE memiliki panjang 200 cm diberikan gaya-gaya berikut. Jika AB = BC = CD = DE, tentukan momen gaya total batang jika poros putarannya: F=20 N A a. Titik A b. Titik B F₁-50 N 3m a F₁-30 N a. Sumbu-X b. Sumbu-Y C. Titik C d. Titik D 2m 2. Tentukan momen inersia total, jika sistem diputar terhadap : (jawaban dalam m dan a) 2a Tugas 5-Dinamika Rotasi e. Titik E m 4 kg a. Percepatan sistem a) b. Percepatan sistem b) 2 kg 3 kg F = 40 N E 3. Sebuah katrol silinder pejal bermassa 2 kg dan jari jari 10 cm digantungi beban. Tentukan : b) 4. Sebuah katrol silinder pejal dengan massa M = 4 kg berjari-jari 10 cm dihubungkan dengan dua buah massa m; = 4 kg dan m₂ = 6 kg. Tentukan percepatan gerak sistem, jika antara bidang datar dan benda m₁ : (g = 10 m/s²) m₁ m₂ a. Bidang licin b. Bidang kasar (u=0,3) 5. Sebuah benda mempunyai massa sebesar 3 kg dengan jari-jari 0,5 m berotasi pada porosnya dengan kecepatan sudut 2 rad/s. Tentukan momentum sudut jika benda tersebut merupakan : a. Silinder berongga b. Silinder pejal c. Bola berongga d. Bola pejal 6. Sebuah bola pejal bermassa 2 kg ditarik oleh gaya 28 N dan bergerak menggelinding dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan : F a. Percepatan benda b. Energi kinetik total benda 7. Empat benda masing-masing berbentuk silinder. berongga (I= MR²), silinder pejal (1 = 1/2MR²), bola berongga (1 = 2/3MR2) dan bola pejal (1 = 2/5MR²) dilepaskan dari puncak sebuah bidang miring kasar yang tingginya 10 m. Dari ketiga benda, tentukan urutan benda yang mencapai alas bidang miring pertama, kedua, dan ketiga! (petunjuk : bala yang pertama sampai memiliki kecepatan paling besar)
1. a. Momen gaya total terhadap titik A = 0 Nm
b. Momen gaya total terhadap titik B = 20 N x 2 m - 50 N x 3 m = -130 Nm
c. Momen gaya total terhadap sumbu X = 0 Nm
d. Momen gaya total terhadap sumbu Y = 0 Nm
e. Momen gaya total terhadap titik C = 30 N x 2 m = 60 Nm
f. Momen gaya total terhadap titik D = 0 Nm
g. Momen gaya total terhadap titik E = 0 Nm
2. a. Momen inersia total terhadap sumbu a = 4 kg x (2 m)2 + 2 kg x (1 m)2 = 12 kg.m2
b. Momen inersia total terhadap sumbu b = 3 kg x (2 m)2 = 12 kg.m2
3. a. Percepatan sistem = F/m = 40 N / (2 kg) = 20 m/s2
b. Percepatan benda = α.r = 20 m/s2 x 0,1 m = 2 rad/s2
4. a. Bidang licin:
Percepatan = ΣT/Itotal
T = m1.g.sinα - m2.g.sinα = (4)(10) - (6)(10) = -20 N
Itotal = 1/2.M.r2 = 1/2(4)(0,1)2 = 0,02 kg.m2
α = T/I = -20 N / 0,02 kg.m2 = -1000 rad/s2
b. Bidang kasar:
Percepatan = ΣT/Itotal - μ.N/Itotal
T = m1.g.sinα - m2.g.sinα = (4)(10) - (6)(10) = -20 N
N = m1.g.cosα + m2.g.cosα = (4+6)(10) = 100 N
μ = 0,3
Itotal = 0,02 kg.m2
α = (-20 - 0,3.100) / 0,02 = -1500 rad/s2
5. a. Silinder berongga: I = MR2 = (3)(0,5)2 = 0,75 kg.m2
L = I.ω = (0,75)(2) = 1,5 N.m.s
b. Silinder pejal: I = 0,5MR2 = (0,5)(3)(0,5)2 = 0,375 kg.m2
L = I.ω = (0,375)(2) = 0,75 N.m.s
c. Bola berongga: I = 0,67MR2 = (0,67)(3)(0,5)2 = 1 kg.m2
L = I.ω = (1)(2) = 2 N.m.s
d. Bola pejal: I = 0,4MR2 = (0,4)(3)(0,5)2 = 0,6 kg.m2
L = I.ω = (0,6)(2) = 1,2 N.m.s
6. a. Percepatan = F/m = 28/2 = 14 m/s2
b. Ekinetik total = 1/2mv2 + 1/2Iω2
v = 10 m/s
I bola pejal = 0,4mr2 = 0,4(2)(0,5)2 = 0,2 kg.m2
ω = v/r = 10/0,5 = 20 rad/s
Etotal = 0,5(2)(10)2 + 0,5(0,2)(20)2 = 300 J
7. Urutan:
- Bola berongga (I paling besar)
- Bola pejal
- Silinder pejal
- Silinder berongga (I paling kecil)
Jadi urutannya:
1. Bola berongga
2. Bola pejal
3. Silinder pejal
4. Silinder berongga
Jika perlu bantuan lagi, bisa tanyakan di https://belajar.fibi.my.id/ , gratis tidak perlu mendaftar, langsung ketik soalnya kemudian kirim dan tunggu kurang dari 1 menit pasti sudah ada jawabannya.