Pages

Jumat, 06 April 2012

Soal Dan Pembahasan Dinamika Gerak Rotasi



Soal No. 1

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. 

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/uhdinamikaro1.png

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 : 

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi1a1.gif

(Persamaan 1)

Tinjau benda m :

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi1a2.gif

(Persamaan 2)

Gabung 1 dan 2:

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi1a3.gif

b) percepatan sudut katrol

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi1b.gif

c) tegangan tali

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi1c.gif

Soal No. 2
Dua buah ember dihubungkan dengan tali dan katrol berjari-jari 10 cm, ditahan dalam kondisi diam kemudian dilepas seperti gambar berikut! 

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/uhdinamikaro2.png

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

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi2a1.gif

Tinjau ember 1

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi2a2.gif

( Persamaan 2 )

Tinjau ember 2

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi2a3.gif

( Persamaan 3 )

Gabung 2 dan 3

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi2a4.gif

( Persamaan 4 )

Gabung 1 dan 4

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi2a5.gif

b) tegangan tali pada ember 1 
Dari persamaan 2

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi2b.gif

c) tegangan tali pada ember 2 
Dari persamaan 3

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi2c.gif

Soal No. 3
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 dalam kondisi tertahan diam kemudian dilepaskan. 

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/uhdinamikaro3.png

Jika lantai dibawah m1 licin , tentukan percepatan gerak kedua massa!

Pembahasan 
Tinjau katrol M

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi31.gif

( Persamaan 1 )

Tinjau m2

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi32.gif

( Persamaan 2 )

Tinjau m1

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi33.gif

( Persamaan 3 )

Gabung 2 dan 3

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi34.gif

( Persamaan 4 )

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi35.gif

Soal No. 4
Sebuah silinder pejal bermassa 10 kg berada diatas permukaan yang kasar ditarik gaya F = 50 N seperti diperlihatkan gambar berikut! 

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/uhdinamikaro4.png

Tentukan percepatan gerak silinder jika jari-jarinya adalah 40 cm!

Pembahasan 
Tinjau gaya-gaya pada silinder :

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi41.gif

( Persamaan 1 ) 



http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi42.gif

( Persamaan 2 )

Gabung 1 dan 2 

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi43.gif

Soal No. 5
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. 

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/uhdinamikaro5.png

Tentukan kecepatan bola saat tiba di ujung bawah bidang miring!

Pembahasan 
Hukum Kekekalan Energi Mekanik :

http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p11dinrotasi5.gif








0 komentar:

Poskan Komentar