dinamika rotasi fisika klas 11

Berikut ini adalah variabel-variabel yang menentukan energi kinetik rotasi suatu benda tegar :

(1) kecepatan sudut benda;

(2) massa benda;

(3) bentuk benda;

(4) letak sumbu putar.

Jawaban yang benar ditunjukkan oleh nomor :

• A. (1), (2) dan (3)

• B. (1) dan (3)

• C. (2) dan (4)

• D. (4) saja

• E. semua benar

Sebuah tongkat ringan yang massanya diabaikan memiliki panjang 1,5 m seperti terlihat pada gambar di atas.

Beban A, B dan C dengan massa masing-masing 2 kg, 3 kg dan 4 kg diletakkan sepanjang tongkat. Jika sistem diputar dengan sumbu melalui D, besar momen inersianya adalah ...

• A. 3,08 kgm²

• B. 3,28 kgm²

• C. 4,08 kgm²

• D. 4,28 kgm²

• E. 5,08 kgm²

Batang AB homogen panjangnya 6 m dengan massa 4 kg diputar melalui sumbu putar yang terletak 2 m dari ujung A tegak lurus terhadap AB. Momen inersia batang AB adalah ...

• A. 4 kgm²

• B. 6 kgm²

• C. 10 kgm²

• D. 12 kgm²

• E. 16 kgm²

Sebuah benda berotasi dengan momen inersia 2,5 x 10^-3 kgm² dan kecepatan sudut awal 5 rad/s. Agar benda itu berhenti dalam waktu 2,5 sekon, maka besar momen gaya yang harus dikerjakan adalah ...

• A. 2,5 x 10^-4 Nm

• B. 7,5 x 10^-4 Nm

• C. 5,0 x 10^-3 Nm

• D. 7,5 x 10^-3 Nm

• E. 2,5 x 10^-2 Nm

Seorang penari balet memiliki momen inersia 4,0 kgm² dan mulai berputar pada kelajuan 1,8 putaran/s ketika kedua lengannya terentang. Kemudian, kedua lengannya merapat ke tubuhnya ternyata momen inersianya 1,2 kgm² maka kelajuan sudut saat itu adalah ...

• A. 0,54 putaran/s

• B. 2,16 putaran/s

• C. 6,0 putaran/s

• D. 7,2 putaran/s

• E. 9,36 putaran/s

Sebuah katrol dari benda pejal dengan tali dililitkan pada sisi luarnya ditampilkan seperti gambar diatas. Gesekan katrol diabaikan. Jika momen inersia katrol I = β dan tali ditarik dengan gaya tetap F, maka nilai F setara dengan ...

• A. F = α . β . R

• B. F = α . β² . R

• C. F = α . (β .R)⁻¹

• D. F = α . β . (R)⁻¹

• E. F = R . (α . β)⁻¹

Sebuah batang yang diabaikan massanya dipengaruhi tiga buah gaya Besar F_A = F_C = 10 N dan F_B = 20 N seperti gambar. Jika jarak AB = BC = 20 cm, maka besar momen gaya terhadap titik C adalah ...

• A. 0

• B. 1 Nm berlawanan arah jarum jam

• C. 4 Nm searah jarum jam

• D. 6 Nm berlawanan arah jarum jam

• E. 8 Nm searah jarum jam

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. Kecepatan bola saat tiba di ujung bawah bidang miring adalah ... .

• 45 m/s

• 35 m/s

• 30 m/s

• 20 m/s

• 10 m/s

Silinder pejal dengan jari-jari 5 cm bermassa 0,25 kg bertranslasi dengan kelajuan linear 4 m/s. Energi kinetik silinder saat menggelinding adalah ... .

• 1 joule

• 2,5 joule

• 3 joule

• 4,5 joule

• 6 joule

Sebuah katrol bentuknya silinder pejal ( I = 1/2 Mr²) dengan massa M = 4 kg ditarik dengan gaya F hingga berotasi dengan percepatan sudut sebesar 5 rad/s². Jika jari-jari katrol adalah 20 cm, maka besar gaya F tersebut adalah ... .

• 10 N

• 8 N

• 4 N

• 3 N

• 2 N