Contoh Soal Dinamika Rotasi Beserta Pemecahannya
Ketika suatu benda bergerak pada lintasan lurus, maka benda tersebut sanggup dikatakan bergerak secara translasi. Akan tetapi, dikala benda tersebut bergerak pada sumbu putarnya atau bergerak pada lintasan melingkar maka benda tersebut bergerak secara rotasi.
Ketika benda bergerak secara translasi, benda tersebut sanggup mendapatkan gaya eksternal jikalau diberikan. Gaya yang diberikan ini sanggup mengubah arah lintasan benda. Akan tetapi dikala benda bergerak berputar atau pada lintasan melingkar, benda tersebut sanggup pula mendapatkan gaya yang lebih dikenal sebagai Torsi.
Konsep momen inersia pertama kali diberikan oleh Leonhard Euler. Momen inersia didefinisikan sebagai kelembaman suatu benda untuk berputar pada porosnya, atau sanggup dikatakan ukuran kesukaran untuk menciptakan benda berputar atau bergerak melingkar. Besar momen inersia bergantung pada bentuk benda dan posisi sumbu putar benda tersebut.
Momen inersia dirumuskan dengan:
dimana:
I ialah momen inersia (kgm2)
r ialah jari-jari (m)
m ialah massa benda atau partikel (kg)
Benda yang terdiri atas susunan partikel atau benda-benda penyusunnya yang lebih kecil, jikalau melaksanakan gerak rotasi, maka momen inersianya sama dengan hasil jumlah semua momem inersia penyusunnya:
Momentum sudut ialah ukuran kesukaran benda untuk mengubah arah gerak benda yang sedang berputar atau bergerak melingkar.
Momentum sudut dirumuskan dengan:
dimana:
L ialah momentum sudut (kgm2s-1)
I ialah momen inersia benda (kgm2)
ialah kecepatan sudut benda (rad/s) m ialah massa benda (kg)
v ialah kecepatan linear (m/s)
r ialah jarak benda ke sumbu putarnya (m)
Contoh Soal Dinamika Rotasi Beserta Pemecahannya
1. Dari gambar berikut, balok A memiliki massa 2 kg dan balok B = 1Kg. bila gaya tabrakan antara benda A dengan bidang 2,5 Newton, sedangkan gaya tabrakan tali dengan katrol diabaikan, maka percepatan kedua benda adalah..
A. 20,0 m.s-2
C. 6,7 m.s-2
D. 3,3 m.s-2
E. 2,5 m.s-2
Jawaban: E
Pembahasan :
Diketahui :
Massa balok A (mA) = 2 kg
Massa balok B (mB) = 1 kg
Gaya gesek antara balok A dan bidang datar (fges A) = 2,5 Newton
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Berat balok B (wB) = mB g = (1)(10) = 10 Newton
Ditanya : Percepatan kedua benda (a)=?
Jawab :
∑F = m a
wB –T+T-T+T-fges = (mA + mB) a
10 – 2,5 = (2 + 1) a
7,5 = 3a
a = 2,5 m/s2
2. Dua buah bola yang dihubungkan dengan kawat (massa kawat diabaikan) disusun ibarat gambar. Besar momen inersianya adalah…
B. 25 x 10-3 kg.m2
C. 11 x 10-2 kg.m2
D. 55 x 10-2 kg.m2
E. 80 x 10-2 kg.m2
Jawaban: B
Pembahasan :
Diketahui :
Massa bola A (mA) = 200 gram = 0,2 kg
Massa bola B (mB) = 400 gram = 0,4 kg
Jarak antara bola A dan sumbu rotasi (rA) = 0
Jarak antara bola B dan sumbu rotasi (rB) = 25 cm = 0,25 meter
Ditanya : Momen inersia (I) sistem=?
Jawab :
· 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
3. Sebuah batang yang diabaikan massanya dipengaruhi tiga buah gaya FA = FC = 10 N dan FB = 20 N ibarat gambar. Jika jarak AB = BC = 20 cm, maka besar momen gaya terhadap titik C adalah…
B. 1 Nm
C. 4 Nm
D. 6 N
E. 8 Nm
Jawaban : A
Pembahasan :
Diketahui :
Sumbu rotasi terletak di titik C.
Jarak antara FA dan sumbu rotasi (rAC) = 40 cm = 0,4 meter
Jarak antara FB dan sumbu rotasi (rBC) = 20 cm = 0,2 meter
Jarak antara FC dan sumbu rotasi (rCC) = 0 cm
FA = 10 Newton
FB = 20 Newton
FC = 10 Newton
Ditanya : Resultan momen gaya jikalau batang diputar pada poros di C=?
Jawab :
momen gaya yang ditimbulkan oleh masing-masing gaya.
( sumber : aciknadzirah.blogspot.com/search?q=contoh-soal-dan-pembahasan-dinamika )
Itulah beberapa teladan soal mengenai dinamika rotasi untuk anda pelajari. Anda sanggup memperbesar dan memperluas pengetahuan anda dengan mempelajari dan mengerjakan kembali soal - soal yang ada di atas. Dengan demikian, pemahaman anda akan terus meningkat. Selamat Belajar !!
Sumber http://www.contohsoaljawab.com/
0 Response to "Contoh Soal Dinamika Rotasi Beserta Pemecahannya"
Posting Komentar