DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR PART 3/3
SOAL DAN PEMBAHASAN
16. Sebuah silinder pejal dengan diameter 1 meter berada pada bidang datar kasar. Selanjutnya, silinder didorong tepat pada pusat massanya dengan gaya F = 6 kali massa benda. Jika silinder menggelinding tanpa selip maka percepatan tangensialnya adalah . . . (gaya dan massa bersatuan sesuai SI).
b. 12 m/s2
c. 13 m/s2
d. 14 m/s2
e. 15 m/s2
jawab:
17. Batang PQ horizontal beratnya 60 N menggunakan engsel pada titik P. Pada ujung Q diikat tali bersudut 30 ke dinding. (Lihat gambar!)
Jika pada titik Q digantungkan beban 40 N maka besar gaya tegangan
tali QR . . . .
a. 30 N
b. 35 N
c. 70 N
d. 120 N
e. 140 N
jawab:
18. Tiga buah partikel dengan massa m, 2m, 3m dipasang pada ujung kerangka yang terletak pada bidang xy. Jika sistem diputar terhadap massanya diabaikan. Sistem sumbu y, maka momen inersia sistem adalah ....
a. 5 ma c. 5 ma² e. 7 ma²
b. 7 ma d. 6 ma²
jawab:
19. Benda A bermassa m diikat dengan tali yang panjangnya l m. Benda B memiliki massa 3m diikat dengan tali dengan panjang sama dengan benda A. Bila A dan B diputar dengan kecepatan sudut yang sama maka besar momentum sudut B ....
a. 3 kali momentum sudut A
b. kali momentum sudut A
c. 9 kali momentum sudut A
d. kali momentum sudut A
e. kali momentum sudut A
JAWAB: A
L = I.ω = M.R2. ω
20. Sebuah benda bermassa m diikat pada seutas tali kemudian diputar secara horisontal dengan kecepatan sudut w. Panjang tali l meter. Momentum sudut yang dialami benda tersebut sebesar ....
a. l mw d. l mw²
b. l²m e. l m²w
c. l m²
JAWAB: E
L = I.ω = M.L2. ω
21. Seorang penari balet berputar dengan kecepatan sudut w memiliki momen inersia sebesar I. Agar penari tersebut bergerak dengan kecepatan sudut yang lebih besar yang harus dilakukan penari tersebut adalah ....
a. meregangkan lengannya agar momen inersianya lebih besar
b. menekuk kedua lengannya agar momen inersianya menjadi lebih besar
c. meregangkan kedua lengannya agar momen inersianya menjadi lebih kecil
d. menekuk kedua lengannya agar momen inersianya menjadi lebih kecil
e. menekuk kedua kakinya agar lebih pendek
JAWAB: D
Dengan menekuk tangan: momentum sudut tetap, momen inersia kecil, kecepatan sudut besar
22. Sebuah kulit silinder berjari-jari R bermassa M memiliki momen inersia sebesar MR² kg/m², bergerak dengan kecepatan sudut w. Agar kulit silinder tersebut berhenti berputar dalam waktu 2 detik, maka torsi yang harus dikenakan pada silinder sebesar ....
Jawab: E
23. Sebuah kulit silinder berjari jari R meter bermassa M kg memiliki momen inersia sebesar MR2 kgm2, bergerak dengan kecepatan sudut w. Agar kulit silinder tersebut berhenti berputar dalam waktu 2 detik, maka usaha luar yang harus dikenakan pada silinder sebesar ....
Jawab: B
24. Bila torsi yang bekerja pada suatu benda adalah sebesar 0, maka ....
a. kecepatan sudutnya kekal
b. momentum sudutnya kekal
c. momentum sudutnya juga nol,
d. kecepatan sudutnya juga nol
e. momentum sudut dan kecepatan sudutnya nol
jawab: A
25. Seorang penari balet berputar 3 putaran per detik dengan kedua lengannya direntangkan. Pada saat itu momen inersia penari 8 kg/m2. Kemudian kedua lengannya dirapatkan sehingga momen inersianya menjadi 2 kgm². Frekuensi putaran sekarang menjadi ....
a. 10 putaran per detik
b. 12 putaran per detik
c. 16 putaran per detik
d. 24 putaran per detik
e. 48 putaran per detik
jawab:
