RIGID
BODIES : ROTATION ABOUT AN AXIS
1. Sebuah batang yang sangat ringan, panjangnya
140 cm, dan bekerja tiga gaya F1 = 20 N, F2 =10 N, F3 =40 N dengan arah dan
posisi seperti gambar. Besar momen gaya yang menyebabkan batang berotasi pada
pusat massanya adalah…
ANSWER:
Know, F1 = 20 N, F2 = 10 N, F3 = 40 N
Pusat rotasi massa = proses ditengah-tengah
batang
∑Ʈ
= Ʈ1- Ʈ2 + Ʈ3
= F1l1 – F2 l2 + F3 l3
= (20 N) (0,7) – (10 N) (0,3) + (40 N) (0,7)
= 14 Nm – 3Nm + 28 Nm
= 39 Nm
2. Sebuah
katrol dari pejal dengan tali yang dililitkan pada sisi luarnya ditampilkan
pada gambar. Gesekan katrol diabaikan. Jika momen inersia katrol I =
dan
tali ditarik dengan gaya tetap F, maka nilai F setara dengan…
![]()
ANSWER :
I
= ![]()
a
∑Ʈ
= I . a
F. R = I . a
F
= ![]()
F
F =
![]()
F =
a (R)-1
3. Perhatikan gambar dua bola yang
dihubungkan dengan seutas kawat. Panjang kawat = 12 m, l1 = 4 m
dan massa kawat diabaikan, maka besarnya momen inersia sistem adalah…
ANSWER :
. mA = 0,2 kg
. mB = 0,6 kg
.rA = 4 meter
.rB = 12 – 4 = 8 meter
Ditanya : Momen inersia (I)
sistem
.Momen inersia bola A
IA =
(mA)(rA2)
= (0,2)(4)2
=
(0,2)(16)
= 3,2
kg m2
.Momen inersia bola B
IB =
(mB)(rB2)
= (0,6)(8)2
= (0,6)(64)
= 38,4 kg m2
.Momen inersia sistem
partikel :
I = IA +
IB
= 3,2 + 38,4
= 41,6 kg m2
4. Dua buah bola yang
dihubungkan dengan kawat (massa kawat diabaikan) disusun seperti gambar. Besar
momen inersianya adalah…

ANSWER:
.mA = 200 gr = 0,2 kg
.mB = 400 gr = 0,4 kg
.rA = 0
.rB = 25 cm = 0,25
meter
Ditanya : Momen inersia (I) sistem=?
. Momen inersia bola A
IA =
(mA)(rA2)
= (0,2)(0)2 = 0
. Momen inersia bola B
IB =
(mB)(rB2)
= (0,4)(0,25)2
= (0,4)(0,0625)
= 0,025 kg m2
.Momen inersia sistem partikel
I = IA + IB
= 0 + 0,025
= 0,025 kg m2
= 25 x 10-3 kg m2
5. Gambar dibawah menunjukkan sebuah silider
pejal yang menggelinding turun pada sebuah bidang miring. Kecepatan silinder
pejal di ujung lintasan adalah ….
ANSWER :
Menggunakan
Hukum Kekekalan Energi :
.momen inersia silinder pejal : I =
m R2
Ek1 + EP1
= Ek2 + Ep2
0 + mgh = Ektrans
+ Ekrot + 0
mgh =
m v2
+
I ω2
mgh =
m v2 +
(
m R2 ) (
)2
mgh=
m v2
+
m v2
mgh
=
m v2
v2 =
gh
v
= ![]()
v
= ![]()
v
= 6 m/s
Komentar
Posting Komentar