PAGE 115MEKANIKA

GERAK ROTASI1. Sebuah benda dengan momen inersia 2,5x10-3 kgm2 dengan kecepatan awal 5 rad/s, agar benda itu berhenti dalam waktu 2,5 s. Maka besar momen gaya yang harus dikerjakan adalah Nm

A. 2,5x10-4

C. 5,0x10-3

E. 2,5x10-2B. 7,5x10-4

D. 7,5x10-3 Jawab : C

2. Pada katrol yang berjari-jari 10 cm dililitkan tali dari ujung diberi beban 0,4 kg (g=10 m/s2) sehingga berputar. Apabila momen kelembaman katrol 4x10-3 kg/m2, maka besar tegangan tali adalah N

A. 0,02 C. 0,57 E. 14

B. 0,14 D. 2 Jawab : D

Jawab : D

3. Seorang Hercules memindah benda bermassa 4 kg yang diikatkan pada tali yang panjangnya 6 m dengan kelajuan 12 m/s, maka besar gaya sentripetal benda tersebut adalah N

A. 96 B. 86 C. 16 D. 12 E. 8 Jawab : B

4. Seorang siswa melakukan percobaan dengan mengikat sebuah bola dengan tali kemudian bola tersebut diputar melingkar horizontal diatas kepala keadaannya seperti pada gambar. Jika berputar tetap dengan kecepatan 5 rad/s (g=10 m/s2), maka massa beban sama dengan massa bola

A. 2,5 kaliB. 5 kali

C. 10 kaliD. 15 kaliE. 25 kali

Jawab : A

5. Momen inersia sebuah benda yang berotasi terhadap titik tetap dipengaruhi

A. Massa benda D. Percepatan sudut benda

B. Volume benda E. Kecepatan sudut benda

C. Massa jenis benda

Jawab : A ()6. Sebuah benda yang bermassa 200 gram diikat dengan tali ringan, kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut 5 rad/s, seperti gambar. Jika panjang tali 60 cm, maka besar gaya sentripetal yang bekerja pada benda N

A. 0,3 B. 0,6 C. 3 D. 6 E. 30

Jawab : C

7. Seorang siswa memutar sebuah batu diikatkan pada ujung seutas tali. Batu diputar secara horizontal seperti pada gambar. Jika laju putar batu dijadikan 2 kali semula, maka gaya sentripetalnya menjadi semula

A. 6x C. 4x E. 2x

B. 5x D. 3x

Jawab : C (perhatikan skema)

8. Besar energi kinetic rotasi benda tergantung dari, kecuali :

A. massa

D. Momen inersia

B. Jari-jari E. momen gaya

C. Kecepatan sudut

Jawab : E

9. Pada gambar dibawah ini C adalah roda katrol dan massa beban B lebih besar dari massa beban A (g=10m/s2) dan T1=24N, maka tegangan tali T2 adalah N

SHAPE \* MERGEFORMAT

A. 28 B. 26 C. 24 D. 22 E. 20

Jawab : B (Perhatikan gambar

10. Pada gambar di bawah ini roda katrol pejal C berputar melepaskan diri dari lilitan tali. Massa roda C adalah 300 gram. (g=10m/s2), maka tegangan tali T N

A. 1 B. 1,5 C. 2 D. 3,3 E. 4

Jawab : A

11. Suatu benda bermassa 0,005 kg diikatkan dengan pada sebuah benang elastis yang merenggang. Benda tersebut berputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan menurut bidang horizontal dengan radius 0,70 m. Jika konstanta elastisitas benang 40 N/m, maka kecepatan linier benda tersebut adalah m/s

A. 11 B. 15 C. 20 D. 24 E. 28 Jawab : C

12. Sebuah gaya memiliki lengan momen dan i dan j berturut merupakan vector satuan searah dengan sumbu x dan searah dengan sumbu y pada koordinat cartesius. Bila besar momen yang dilakukan gaya F terhadap titik poros bernilai 26Nm. Maka nilai a sama dengan

A. 3 B. 4 C. 7 D. 8 E. 9 Jawab : B

13. Sebuah benda bermassa m diikatkan di ujung seutas tali, lalu diayunkan di bidang vertical dan g adalah percepatan gravitasi bumi. Agar benda dapat gerak melingkar penuh, maka dititik terendah gaya sentripetal minimumnya adalah

A. 5mg B. 4mg C. 3mg D. 2mg E. mg Jawab : E

14. Sebuah mobil bergerak pada tikungan mendatar dengan jari-jari 50 m dengan keceptan tetap 54km/jam. Jika saat itu mobil tepat akan tergelincir (splip), maka koefisien gesekan antara ban mobil dan jalan adalah

A. 0,50 B. 0,60 C. 0,45 D. 0,30 E. 0,25 Jawab : C

15. Sebuah bola logam diikat pada ujung seutas tali dan diputar dengan laju tetap pada bidang vertical. Gaya yang bekerja pada bola tersebut adalah :

1. gaya resultan yang sebanding dengan keceptan kuadrat

2. gaya resultan yang timbul karena gravitasi bumi

3. gaya sentripetal karena benda bergerak melingkar

4. gaya tangensial karena keceptan putar bola

Jawab : 1,2 dan 3 benar16. Seorang anak duduk diatas kursi pada roda yang berputar vertical. Jika g=10m/s2 dan jari-jari roda 2,5m, maka laju maksimum roda itu agar anak tidak terlepas dari tempat duduknya adalah m/s

A. 8 B. 6 C. 5 D. 4 E. 2

Jawab : C

17. Sebuah benda dengan massa 5 kg yang diikat dengan tali berputar dalam bidang vertical. Lintasan itu adalah suatu lingkaran dengan jari-jari 1,5m. Jika keceptan sudut tetap 2 rad/s dan g=10m/s2, maka tegangan tali pada saat benda itu di titik terendah adalah N

A. 30 B. 40 C. 50 D. 70 E. 80 Jawab : E

18. Sebuah bola bermassa 0,2kg diikat dengan tali panjang 0,5m kemudian diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan dalam bidang vertical. Jika pada saat mencapai titik terendah laju bola adalah 5m/s. Maka tegangan talinya pada saat itu besarnya N

A. 2 B. 8 C. 10 D. 12 E. 18 Jawab : D

19. Sebuah ayunan konik seperti pada gambar mempunyai panjang tali 1,25m. Sebuah benda kecil yang diletakkan pada ujung tali dapat berotasi membentuk lingkaran horizontal dengan kecepatan sudut tetap 4rad/s (g=10m/s2) maka adalah 0

A. 30 B. 37 C. 45 D. 53 E. 60

Jawab : E (perhatikan skema)

Gambar disamping menjadi

20. Truk yang membawa peti melewati belokan jalan yang miring seperti gambar, dengan jari-jari tikungan R=120m. Truk tersebut bergerak dengan kecepatan tetap 40 m/s. Jika a adalah sudut kemiringan minimum jalan terhadap horizontal. Supaya peti tidak bergeser pada papan truk (slip) maka nilai sin a adalah :

A. 3/5 B. 4/5 C. 3/4 D. 4/3 E. 2/5

Jawab : B

21. Benda A dan B bermassa sama, diikatkan pada tali secara berurutan seperti gambar. Lalu diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan secara horizontal. Bila OA=AB=1m, maka perbandingan tegangan tali yang terjadi pada komponen AB dan dengan OA adalah

A. 1 B. 1/2 C. 2/3 D. 2 E. 3/2

Jawab : B

22. Benda bermassa m diikatkan pada seutas tali tidak bermassa kemudian diputar hingga mengalami gerak melingkar beraturan pada bidang vertical. Maka tegangan tali ketika benda berada dititik tertinggi apabila kecepatan linier v dan panjang tali d adalah

A.

C.

E.

B.

D. Jawab : C

Perhatikan gambar disamping !

23. Seorang penari balet mula-mula berputar sambil merentangkan tangannya dengan kecepatan sudut tertentu. Kemudian ia merapatkan tangannya ke badan. Apabila momen inersianya berkurang 20%, maka kecepatan sudutnya menjadi

A. Berkurang 12,5% C. Berkurang 25% E. tetap

B. Bertambah 12,5% D. Bertambah 25%

Jawab : B

24. Sebuah silinder berongga tipis menggelinding diatas bidang miring dengan sudut kemiringan . Jika percepatan gravitasi setempat g, maka percepatan silinder adalah

A. C. E.

B. D. Jawab : B

25. Dua buah silinder A dan B masing- masing silinder pejal dan silinder berongga yang tipis masing-masing menggelinding bersama-sama pada bidang miring dengan sudut kemiringan dengan percepatan gravitasi g. Perbandingan antara percepatan silinder A dan B adalah

A. 1 : 2 B. 2 : 4 C. 2 : 3 D. 2 : 1 E. 4 : 3 Jawab : E

26. Sebuah silinder pejal massanya m kg berotasi terhadap pusatnya dengan kecepatan . Bila jari-jari silinder r, maka besarnya momentum sudut adalah

A. B. C. D. E. Jawab : A

27. Sebuah silinder pejal menggelinding dari puncak bidang miring yang tingginya h di atas dasar. Jika percepatan gravitasi tempat g, maka laju linier silinder pada saat sampai dasar bidang adalah m/s2A. B. C. D. E.

Jawab : E

28. Percepatan anguler katrol berputar adalah rad/s2

A. 0,5

B. 1,0

C. 10

D. 20

E. 40

Jawab : C

29. Silinder pejal massanya 2 kg dikenai gaya F=12N melalui pusat massanya sehingga menggelinding diatas bidang mendatar dengan percepatan a m/s2. Besarnya a adalah

A. 4 B. 6 C. 9 D. 16 E. 24 Jawab : A

30. Sebuah bola pejal ketika ditarik dengan gaya F melalui pusat massanya dengan arah mendatar diatas bidang horizontal licin, tergelincir dengan percepatan 24 m/s2. Bila Bola tersebut ditarik gaya yang sama diatas bidang kasar, maka bola menggelinding dengan percepatan m/s2A. 8 B. 16 C. 24 D. 36 E. 64 Jawab : B

31. Sebuah benda 2 kg diikat dengan seutas tali yang panjangnya 1,5m lalau diputar menurut lintasan lingkaran vertical dengan kecepatan tetap. Jika g=10m/s2 dan pada saat benda berada di titik terendah tali mengalami. Jika g=10m/s2 dan pada saat benda berada di titik terendah tali mengalami tegangan 47 N, maka kecepatan sudutnya (dalam rad/s) adalah

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 6 Jawab : B

32. Sebuah benda yang massanya 8kg bergerak secara beraturan dalam lintasan melingkar dengan kelajuan 5m/s. Bila jari-jari lingkaran itu 1m, adalah

1. Gaya sentripetalnya adalah 200N

2. Waktu putarnya adalah sekon

3. vector kecepatannya tidak tetap

4. vector percepatannya sentripetalnya adalah 25m/s25. Jawab : 1,2,3 dan 4

(1)gaya sentripetal

(benar)(2) Kelajuan benda tetap dan arah kecepatan berubah sesuai dengan lintasan lingkaran (benar)

(3) waktu putar (periode)

(benar)(4)percepatan sentripetal

(benar)

33. Sebuah jembatan lengkung degnan jari-jari kelengkungan R. Titik pusat kelengkungan ada dibawah jembatan itu. Gaya yang diakibatkan pada jembatan itu oleh sebuah mobil yang beratnya W yang bergerak dengan kecepatan v sewaktu berada dipuncak jembatan itu, jika g adalah percepatan gravitasi, adalah sebesar

A. C. E.

B. D. Jawab : E

34. Sebuah bola bermassa 0,2 kg diikat dengan tali sepanjang 0,5m kemudian diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan dalam bidang vertical. Jika pada saat mencapai titik terendah kelajuannya 5m/s, maka tegangan talinya pada saat itu besarnya N

A. 2

B. 8 C. 10 D. 12 E. 18 Jawab : D

35. Sebuah benda mempunyai massa m diikat dengan seutas tali yang panjangnya R diputar sehingga benda dan tali berputar pada bidang datar horizontal yang licin dengan kecepatan sudut . Kalau percepatan gravitasi g, maka tegangan tali

A. mg C. E.

B. D. Jawab : C

Benda melakukan gerak melingkar beraturan mendatar, maka :

36. Sebuah batu dengan massa 2 kg diikat dengan tali dan diputar sehingga lintasan berbentuk lingkaran vertical dengan jari-jari 0,5m. Jika kecepatan sudut batu 6 rad/s dan g=10m/s2, maka tegangan tali pada saat di titik tertinggi N

A. 16 B. 36 C. 56 D. 124 E. 144 Jawab : A

Benda bergerak melingkar beraturan vertical, maka pada titik tertinggi adalah :

37. Sebuah benda dengan massa 5 kg yang diikat dengan tali berputar dalam satu bidang yang vertical. Lintasan dalam bidang itu adalah suatu lingkaran dengan jari-jari 1,5m. Jika kecepatan sudut tetap 2rad/s dan g=10m/s2, maka tetangan tali pada saat benda itu ada pada titik terendah adalah N

A. 30 B. 40 C. 50 D. 70 E. 80 Jawab : E

38. Untuk membiasakan dari pada gaya sentrifugal sebesar 9,6 W (W=gaya badan), seseorang astronot berlatih dalam suatu pesawat sentrifugal jang jari-jarinya 6m (g=10m/s2). Untuk maksud tersebut pesawat sentrifugal harus diputar horizontal dengan kecepatan sudut sebesar

A. 240 rad/s

C. 120 rad/s E. 6 rad/s

B. 240 rad/menit

D. 96 rad/menit Jawab : B

39. Seorang anak duduk diatas kursi pada roda yang berputar vertical. Jika g=10m/s2 dan jari-jari roda 2,5m. Maka kelajuan maksimum roda itu agar anak tidak terlepas dari tempat duduknya adalah m/s

A. 8 B. 6 C. 5 D. 4 E. 2

Jawab : C

Untuk mencari kecepatan maksimum putaran roda, maka gaya normal sama dengan nol.

40. Sebuah manik-manik 20 gram dari keadaan diam di titik A menggeser tanpa mengalami gesekan melalui bidang lengkung AB hingga lingkaran BC. Jika h=25cm dan R=5cm. Hitung gaya yang diberikan hingga oleh bidang terhadap manik-manik di titik C adalah N

A. 1

B. 1,4

C. 3

D. 3,4

E. 20Jawab : A

Kecepatan di titik C adalah sebanding dengan akar dari selisih tinggi

Gaya pada titik C adalah :

41. Sebuah mobil mainan bergerak dari A dengan kecepatan awal nol hingga bergerak mengikuti ABCD. Tentukan tinggi h minimum agar mobil mainan tidak jatuh dari lintasan .

A. 3r

B. 2r

C. 1,5r

D. r

E. 0,5r

Jawab : E

Supaya mobil tidak jatuh di titik C, maka keceptan di titik C harus maksimum sehingga :

(persamaan 1)

sesuai dengan hukum kekekalan energi dapat dicari kecepatan di titik C, maka

Persamaan (2)

Dari persamaan (1) dan (2) ditentukan besar h :

42. Balok 1 kg ikut bergerak melingkar pada dinding sebelah dalam sebuah tong yang berputar dengan koefisien gesekan statis 0,4. Jari-jari tong 1 m, kelajuan mainimal balok bersama tong agar tidak terjatuh adalah m/s

A. 0,4 B. 4 C. 5 D. 8 E. 25 Jawab : C

Gaya normal akan berlaku sebanding dengan gaya sentripetel

Pada arah vertical, maka dengan kecepatan tetap, menjadi :

43. Sebuah mobil bermassa 4 ton melewati sebuah tingkungan jalan. Poros tengah- tengah jalan merupakan bagian lingkaran horizontal dengan jari-jari kelengkungan 30 m. Bila kemiringan jalan 370 dan koefisien gesekan statis jalan adalah , maka kecepatan maksimal mobil yang diperbolehkan m/s

A. 10

B. 18 C. 25 D. 30 E. 33 Jawab : B

Pada sumbu X dan Y gaya-gaya yang bekerja adalah :Persamaan (1). Pada sumbu X gaya-gaya yang bekerja adalah :

Persamaan (2)Pada sumbu Y gaya-gaya yang bekerja adalah :

Persamaan 1 dan 2 menjadi :

v

EMBED Equation.3

T

mg

EMBED Equation.3

T

mg=2N

N

v

R

W

R=1,5m

EMBED Equation.3

W=20N

T=47N

10cm

1kg

300gr

200gr

Fs

mg

T

1m

1m

O

A

B

Truk

a

Fs

mg

Tsin EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

Tcos EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

R

L

EMBED Equation.3

R

R

L

C

T

T2

T1

2kg

B

A

2kg

Bola (M)

1m

mg

mg=20N

T

EMBED Equation.3

R=0,5m

mg=50N

T

EMBED Equation.3

R=1,5m

h=25cm

R=5cm

A

B

C

m=20gram

h=25cm

R=5cm

A

B

C

m=20gram

2R=10cm

EMBED Equation.3

A

B

C

D

r

h

EMBED Equation.3

fs

R

N

Fs

mg

Y

X

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

N

fs

mg

==========================================Soal dan Pembahasan Fisika

_1228927888.unknown

_1329889478.unknown

_1329890527.unknown

_1329891284.unknown

_1329899180.unknown

_1329899874.unknown

_1329900629.unknown

_1329901241.unknown

_1329901246.unknown

_1329900711.unknown

_1329900389.unknown

_1329900400.unknown

_1329900130.unknown

_1329899741.unknown

_1329891477.unknown

_1329898931.unknown

_1329891400.unknown

_1329890943.unknown

_1329891125.unknown

_1329891220.unknown

_1329891013.unknown

_1329890731.unknown

_1329890800.unknown

_1329890575.unknown

_1329890138.unknown

_1329890310.unknown

_1329890393.unknown

_1329890196.unknown

_1329889967.unknown

_1329890053.unknown

_1329889611.unknown

_1228930368.unknown

_1229277165.unknown

_1259303434.unknown

_1318239539.unknown

_1329889142.unknown

_1329889380.unknown

_1329889075.unknown

_1314443595.unknown

_1314444097.unknown

_1314445963.unknown

_1260028474.unknown

_1231095069.unknown

_1231104146.unknown

_1258361294.unknown

_1231095087.unknown

_1229440005.unknown

_1231095017.unknown

_1231095036.unknown

_1231094910.unknown

_1231094928.unknown

_1229440606.unknown

_1229277764.unknown

_1229439580.unknown

_1228932213.unknown

_1229273533.unknown

_1229273590.unknown

_1229276958.unknown

_1229179267.unknown

_1229179101.unknown

_1228930417.unknown

_1228930960.unknown

_1228931863.unknown

_1228930511.unknown

_1228930389.unknown

_1228928799.unknown

_1228930226.unknown

_1228930333.unknown

_1228929869.unknown

_1228929770.unknown

_1228928017.unknown

_1228928668.unknown

_1228927957.unknown

_1228927998.unknown

_1228927940.unknown

_1216379071.unknown

_1216434807.unknown

_1228926345.unknown

_1228926774.unknown

_1228926977.unknown

_1228926535.unknown

_1216435566.unknown

_1228925874.unknown

_1228925798.unknown

_1216434838.unknown

_1216434911.unknown

_1216380942.unknown

_1216381000.unknown

_1216434778.unknown

_1216380978.unknown

_1216380811.unknown

_1216380924.unknown

_1216380796.unknown

_1213561105.unknown

_1216378986.unknown

_1216379032.unknown

_1216379050.unknown

_1216379012.unknown

_1213561150.unknown

_1216378933.unknown

_1213561130.unknown

_1213018390.unknown

_1213561035.unknown

_1213561080.unknown

_1213034787.unknown

_1213035282.unknown

_1212993892.unknown

_1212993925.unknown

_1211779078.unknown