WorksheetsKesetimbangan Benda Tegar
Total questions: 69
Worksheet time: 5hrs 31mins
Benda tegar dikatakan setimbang bila
∑Fx = 0, ∑Fy = 0 ,∑Fz = 0
∑Fx = 0, ∑Fy = 0 ,∑Fz > 0
∑Fx = 0, ∑Fy = 0 ,∑Fz = 0 ∑ Ƭ = 0
∑Fx = 0 ∑Fy = 0, ∑ Ƭ = 0
∑Fx = 0, ∑Fy = 0 ,∑Fz > 0 ∑ Ƭ = 0
Sebuah bola berongga ( I = 2/3 MR 2 ) dengan jari – jari 50 cm dan massa 3 kg benda bergerak menggelinding dengan percepatan 1 m/s2 . Maka momen inersia dari bola tersebut adalah ….
0,5 kgm2
1,0 kgm2
1,5 kgm2
2,0 kgm2
2,5 kgm2
Sebuah bola berongga ( 2/3 MR 2 ) bermassa 2 kg dengan diameter bola 20 cm , yang menggelinding seperti pada gambar.
Maka besar kecepatan bola di dasar bidang miring adalah ….
2 m/s
2√5 m/s
2√15 m/s
4√15 m/s
15√2 m/s
Perhatikanlah penyataan – pernyataan berikut!
(1) Benda akan mengalami kesetimbangan pada saat jumlah gaya -gaya yang bekerja sama dengan nol
(2) Kesetimbangan terjadi pada saat tidak ada gaya yang bekerja
(3) Benda yang bergerak lurus beraturan mengalami kesetimbangan dinamis
(4) Benda yang bergerak tidak mungkin mengalami kesetimbangan
Pernyataan yang sesuai dengan konsep kesetimbangan adalah ….
(1), (2), dan (3)
(1) dan (3)
(2) dan (4)
(4) saja
(1), (2), (3), dan (4)
Di bawah ini adalah benda berbentuk bidang homogen
maka koordinat titik beratnya adalah….
(15 , 11)
(17 , 15)
(17 , 11)
(15 , 7)
(11 , 7)
Sebuah bola pejal memiliki massa 5 kg dan jari-jari 20 cm. Pada bola tersebut bekerja momen gaya 10 N.m, maka percepatan sudut bola adalah ...rad.s-2
125
120
240
300
100
Berapakah besar momen gaya total pada batang homogen yang panjangnya 60 cm,terhadap pusat massa seperti gambar dibawah ini...
1 Nm
2 Nm
3 Nm
4 Nm
5 Nm
Besar tegangan tali T pada gambar berikut adalah ....
60 N
40 N
20 N
10 N
5 N
Jika menggunakan titik poros putar titik P akibat adanya gaya F1 = 15 N dan F2 = 10 N bekerja pada batang PQ yang panjangnya 6 m seperti gambar , gaya F1 berjarak 2 m dari ujung P maka yang terjadi adalah …
batang diam
Batang berputar pada poros P searah jarum jam
Batang bergeser searah sumbu Y
Batang bergeser searah sumbu X
Batang berputar pada poros P berlawanan arah jarum jam
1. Perhatikan gambar berikut Besar momen inersia dari 3 partikel bermassa m, 2m dan 3m yang terletak pada system koordinat yang X - Y dengan jarak masing masing a seperti diagram dibawah ini bila kerangka system diputar dengan sumbu putar Y adalah
2 m a2
3 m a2
4 m a2
7 m a2
9 m a2
Batang Besi PQ panjangnya 60 cm diberi beban diujung Q sebesar 200 N ditempelkan pada dinding dengan engsel dan dikaitkan pada tali T seperti gambar disamping jika PR 80 cm maka besar berat batang W adalah...
200 N
250 N
300 N
500 N
700 N
Suatu sistem dirangkai seperti gambar. Jika sistem dalam keadaan setimbang, maka besarnya gaya F adalah … .
a. 50 N
b. 80 N
c. 100 N
d. 120 N
e. 180 N
A
B
C
D
E
Berikut merupakan salah satu penerapan kesetimbangan benda tegar adalah....
Sebuah balok bermassa 5 kg diletakkan diatas papan kayu yang bermassa 10 kg. Papan tersebut bertumpu pada kaki A dan C. Jika jarak beban dari kaki A 1 m dan panjang papan kayu 5 m, maka hitunglah gaya yang dialami oleh kaki A!
90 N
180 N
190 N
270 N
290 N
Penyebab dari gerak rotasi adalah …..
Momen Inersia
Momentum anguler
Momen Gaya
Momen Linier
Gaya
Benda tegar dikatakan setimbang bila...
∑Fx = 0, ∑Fy = 0 ,∑Fz = 0
∑Fx = 0, ∑Fy = 0 ,∑Fz = 0 ∑ Ƭ = 0
∑Fx = 0, ∑Fy = 0 ,∑Fz > 0 ∑ Ƭ = 0
∑Fx = 0, ∑Fy = 0 ,∑Fz > 0
∑Fx = 0, ∑Fy = 0 ,∑Ƭ =0
Syarat kesetimbangan benda tegar adalah..
Resultan gaya dan Resultan torsi harus nol
Resultan gaya sama dengan nol
Resultan gaya dan Resultan torsi harus tidak sama dengan nol
Resultan torsi sama dengan nol
Resultan gaya tidak harus nol dan resultan torsi nol
Gambar berikut adalah sebuah batang yang ditarik dengan gaya. Momen gaya terhadap titik O adalah . . . .
75 N
50 N
100 √3 N
100 N
250 √3 N
Sebuah balok bermassa 25 kg digantungkan pada dua tali yang masing-masing membentuk sudut 37° dan 53°. Jika sistem setimbang, hitunglah gaya tegangan tali T1 dan T2!
150 N dan 200 N
200 N dan 150 N
125 N dan 250 N
250 N dan 125 N
100 N dan 200 N
Silinder pejal dengan jari-jari 5 cm bermassa 0,25 kg bertranslasi dengan kelajuan linear 4 m/s. Tentukan energi kinetik silinder jika selain bertranslasi silinder juga berotasi!
3 J
4 J
10 J
12 J
16 J
Sebuah partikel bermassa 0,2 kg bergerak melingkar dengan kecepatan sudut tetap 15 rad/s. Jika jari-jari lintasan partikel 300 cm, maka momentum sudut partikel itu adalah....
0,9 kg m2 s−1
4,5 kg m2 s−1
2,7 kg m2 s−1
13,5 kg m2 s−1
1,6 kg m2 s−1
Titik berat sebuah segitiga sama kaki adalah ...
½ tunggi dari alas
2/3 tnggi dari alas
¾ tinggi dari alas
1/3 tinggi dari alas
¼ tinggi dari alas
Titik berat bidang setengah lingkaran adalah
yo = 4R/3
yo = 3/8 R
1/4 Rπ
yo = 2/3 R
4R/3π
Tentukan koordinat titik berat potongan karton homogen pada gambar berikut!
(1,5 ; 1,5)
(1,6 ; 1,6)
(1,7 ; 1,7)
(1,8 ; 1,8)
(1,9 ;1,9)
Berikut ini contoh aplikasi torsi dalam kehidupan sehari-hari, kecuali...
Kincir yang berputar karena tertiup angin
Membuka baut dengan kunci inggris
Knop pintu ketika dibuka
Mendorong mobil yang mogok
mendongkrak mobil yang mogok
Sebuah batang silinder homogen dengan panjang 60 cm dan bermassa 4 kg diputar dengan poros di pusat massa. berapakah memen inersia batang tersebut...
1200 kg.cm2
2400 kg.cm2
3600 kg.cm2
4000 kg.cm2
5000 kg.cm2
Tentukan nilai momen inersia bola pejal bermassa 15 kg dan berjari-jari 0,2 meter, jika sumbu rotasi berada di pusat bola..
6 X 10-1 Kg m2
12 X 10 -1 Kg m2
24 X 10-1 Kg m2
1,2 X 10-1 Kg m2
24 X 10-2 Kg m2
Dua buah bola masing – masing massanya m1= 2 Kg dan m2= 3 Kg di hubungkan dengan batang ringan tak bermassa seperti pada gambar dibawah ini! Jika sistem bola diputar pada sumbu dititik a maka besar momen inersia sistem bola adalah ..
0,24 Kg m2
0,27 Kg m2
0,30 Kg m2
0,31 Kg m2
0,35 Kg m2
Sebuah bola berongga ( 2/3 MR 2 ) bermassa 2 kg dengan diameter bola 20 cm , yang menggelinding seperti pada gambar.
Maka besar kecepatan bola di dasar bidang miring adalah ….
2 m/s
2√5 m/s
2√15 m/s
4√15 m/s
15√2 m/s
Perhatikan gambar ! Balok A = 3 kg dan balok B = 5 kg disambungkan dengan tali yang melalui, Jika katrol merupakan silinder berongga dengan massa 2 kg dan berjari jari 10 cm. Apabila g = 10 m/s2 . Besar percepatan benda B adalah ….
0,5 m/s2 ke atas
0,5 m/s2 ke bawah
2 m/s2 ke atas
2 m/s2 ke bawah
2,5 m/s2 ke atas
Berikut ini yang bukan merupakan penerapan momen gaya dalam kehidupan sehari-hari adalah
Berikut ini pernyataan tentang faktor-faktor gerak rotasi
(1) Letak sumbu rotasi
(2) Bentuk benda
(3) Massa benda
(4) Kecepatan sudut
Faktor yang berpengaruh terhadap momen inersia
adalah....
(1), (2), (3)
(1) dan (3)
(2) dan (4)
(4) saja
(1), (2), (3) dan (4)
Tentukan koordinat titik berat benda berupa garis berikut ?
(24,40)
(25,43)
(45,24)
(50,30)
(40,24)
Sebuah bola boling (bola pejal) menggelinding dengan kecepatan 4 m/s.
Apabila massa bola boling 2 kg dan diameternya 20 cm. Energi kinetik rotasi bola boling adalah ... .
0,64 J
3200 J
1600 J
16 J
32 J
Di hari minggu, 2 orang balita ditemani ibunya bermain jungkat-jungkit. 2 orang balita tersebut bernama Mia dan Ian. Mia memiliki massa 15 kg, sedangkan Ian memiliki massa 20 kg. Jika jarak antara Mia dan Ian dengan titik tumpu jungkat-jungkit yang mereka naiki adalah 1 m dan 0,5 m, maka besar torsi masing-masing balita tersebut adalah...
τ1=145 Nm dan τ2=96 Nm
τ1=145 Nm dan τ2=97 Nm
τ1=147 Nm dan τ2=98 Nm
τ1=147Nm dan τ2=99 Nm
τ1=148Nm dan undefined
Alim memiliki berat 50 N dan Amin memi-liki berat 40 N. Keduanya duduk pada papan kayu yang panjangnya 2 m dan beratnya 20 N. Papan tersebut ditumpu oleh batang kayu berbentuk silinder yang memiliki kete-balan merata. Papan tersebut memiliki titik berat yang berada di tengah papan dan seimbang di atas penumpu batang kayu sebelum kedua anak duduk di atasnya. Kedua anak tersebut duduk di atas papan pada sisi berlawanan. Jika Amin duduk di ujung kanan papan, di manakah Alim harus duduk agar papan tetap seimbang ...
0,6 di kiri poros
0,7 di kiri poros
0,8 di kiri poros
0,9 di kiri poros
0,95 di kiri poros
Perhatikan gambar berikut!
Pada gambar di atas terlihat bahwa terdapat dua lelaki sedang melakukan permainan acrobat dengan gerakan melawan, namun tetap memperhatikan keseimbangannya. Dilihat dari gambar, mereka sama-sama mengatur keseimbangannya dengan cara meletakkan kedua tangan di porosnya dengan lantai sebagai poros lelaki pertama yang terdapat di bawah dan satunya lagi di badan tubuh lawannya sebagai poros lelaki kedua yang terdapat di atas badan lawan, dan mereka mengangkat kedua kakinya. Yang mereka lakukan adalah mengatur titik berat gabungan yang segaris dengan titik tumpu pada lantai sebagai porosnya. Hal itu menyebabkan berat total yang bekerja pada titik berat tidak memiliki lengan momen atau sama dengan nol, sehingga menghasilkan torsi sama dengan nol. Oleh karena itu, yang dapat menyebabkan mereka jatuh ke lantai adalah ….
Sistem seimbang dan pemain acrobat memiliki torsi putar terhadap titik poros
Sistem seimbang dan pemain acrobat tidak memiliki torsi putar terhadap titik poros
Sistem tidak seimbang dan pemain acrobat memiliki torsi putar terhadap titik poros
Sistem tidak seimbang dan pemain acrobat tidak memiliki torsi putar terhadap titik poros
Sistem tidak seimbang dan pemain acrobat tidak memiliki torsi lurus terhadap titik poros
Pak Dadang adalah seorang pengrajin alat rumah tangga, dia memiliki seorang pelanggan yang memesan sebuah pintu dengan posisi gagang diletakkan di tengah agar terlihat presisi, namun Pak Dadang sebagai seorang pengrajin menyarankan kepada pembeli tersebut agar gagang pintunya di letakkan di bagian pinggir pintu yang jauh dari engsel. Apa alasan Pak Dadang menyarankan hal tersebut?
A. Karena semakin jauh letak gagang pintu dengan engsel, maka momen gaya semakin kecil dan pintu lebih mudah dibuka/ditutup
B. Karena semakin jauh letak gagang pintu dengan engsel, maka momen gaya semakin besar dan pintu lebih mudah dibuka/ditutup
C. Karena semakin jauh letak gagang pintu dengan engsel, lengan gaya yang dihasilkan akan semakin kecil, sehingga pintu lebih mudah dibuka/ditutup
D. Karena semakin jauh letak gagang pintu dengan engsel, gaya yang dikeluarkan akan semakin besar, sehingga pintu lebih mudah dibuka/ditutup
E. Karena semakin jauh letak gagang pintu dengan engsel, maka momen gaya semakin besar dan pintu lebih sulit dibuka/ditutup
Batang Besi PQ panjangnya 60 cm diberi beban diujung Q sebesar 200 N ditempelkan pada dinding dengan engsel dan dikaitkan pada tali T seperti gambar disamping jika PR 80 cm maka besar berat batang W adalah...
200 N
250 N
300 N
500 N
700 N
Pada gambar tersebut jika batang AB homogen dengan panjang 80 cm dan berat 18 N. Pada ujung B digantungkan beban dengan berat 30 N. Batang ditahan dengan tali BC. Jika AC = 60 cm, tegangan talinya adalah ….
(a)
Batang OA bermassa 1 kg dan panjang 1 meter disusun seperti gambar di atas. Jika tegangan maksimum tali 100 N , massa beban terbesar yang dapat digantung di titik A agar tali tidak putus adalah … kg ( g = 10 m/s2)
1,0
1,5
2,0
2,5
3
Coba tebak maksud gambar ini
(a)
Untuk menyelesaikan kasus kesetimbangan benda tegar, hukum fisika yang menjadi acuan adalah...
Hukum 1 Newton
Hukum 2 Newton
Hukum 3 Newton
Hukum Newton Tentang Gravitasi
Hukum Pascal
Di bawah ini merupakan syarat-syarat suatu benda dikatakan setimbang yaitu...
percepatan linear benda tidak nol dan percepatan sudut benda sama dengan nol
resultan gaya sama dengan nol dan benda bergerak melingkar berubah beraturan
resultan momen gaya dan resultan gaya sama dengan nol
kecepatan sudut benda konstan dan percepatan linear benda konstan
benda tidak bergerak terhadap pusat massa benda
DI bawah ini merupakan contoh sebuah benda ketika dalam kondisi setimbang, kecuali....
silinder pejal menggelinding tanpa slip dengan kecepatan linear konstan
sebuah balok diam di atas tanah
sebuah mobil yang mengalami perlambatan konstan
sebuah balok terapung di permukaan air
sebuah satelit yang mengitari planet dengan kecepatan konstan
Benda-benda di bawah ini berada pada kondisi setimbang. Benda yang menunjukkan kesetimbangan stabil adalah...
Benda-benda di bawah ini berada pada kondisi setimbang. Benda yang menunjukkan kesetimbangan labil adalah ....
Cara paling mudah untuk membuka pintu yang berat yaitu dengan memberikan gaya pada...
bagian pintu yang dekat dengan engsel
bagian ujung pintu yang jauh dari engsel
bagian tengah pintu
bagian atas pintu
bagian bawah pintu
Akbar ingin mengangkat sebuah beban dengan menggunakan pengungkit seperti ditunjukkan pada gambar berikut.
Arah gaya yang harus diberikan oleh Akbar agar tenaga yang dikeluarkan Akbar seminimal mungkin adalah ....
F1
F2
F3
F4
F5
Panjang batang AB adalah 2 m dan besar gaya F adalah 10 N. jika batang dapat berotasi pada titik A, besar torsi yang bekerja pada batang adalah ....N.m
10
102
103
20
202
Panjang batang AB adalah 2 m dan besar gaya F adalah 10 N. jika batang dapat berotasi pada titik A, besar torsi yang bekerja pada batang adalah ....N.m
10
20
0
103
102
Baut yang menghubungkan rangka utama dan belakang sepeda gunung membutuhkan torsi sebesar 30 N⋅m untuk dapat dikencangkan. Jika gaya maksimum yang dapat diberikan ke kunci inggris untuk mengencangkan baut dalam arah tegak lurus lengan adalah 80 N, maka panjang minimum kunci inggris yang yang diperlukan untuk mengencangkan baut tersebut adalah ....(bulatkan hingga 2 tempat desimal)
0.38 m
0.60 m
0.84 m
0.21 m
0.33 m
Sebuah pintu didorong sehingga berotasi seperti ditunjukkan pada gambar berikut. Arah momen gaya yang bekerja pada pintu adalah ....
searah dengan arah putaran pintu
berlawanan arah dengan arah putaran pintu
sesuai denga vektor p
sesuai dengan vektor q
masuk bidang gambar secara tegak lurus
Seorang anak menaiki komedi putar seperti ditunjukkan pada gambar berikut! Arah torsi akibat gaya yang bekerja adalah....
searah dengan arah putaran komedi putar
berlawanan arah dengan arah putaran komedi putar
searah dengan arah gaya
menembus tegak lurus bidang ke arah bawah
menembus tegak lurus bidang ke arah atas
Perhatikan gambar berikut !
Jika diameter katrol adalah 40 cm dan massa benda m = 5 kg, maka momen gaya yang bekerja pada katrol adalah....
10 Nm
20 Nm
50 Nm
100 Nm
200 Nm
Sebuah batang ditahan sedemikian hingga posisinya seperti ditunjukkan pada gambar.
Massa batang homogen adalah 8 kg ,besar sudut \theta
θ adalah 30o, dan batang dapat berotasi di titik P. Jika dari posisi tersebut batang kemudian dilepas, maka besar momen gaya yang bekerja pada batang sebesar .... (g = 10 m/s2)
40 Nm
403 Nm
60 Nm
603 Nm
100 Nm
Gambar berikut menunjukkan empat gaya yang bekerja pada sebuah benda berbentuk lingkaran yang dapat berotasi melalui poros yang menembus tegak lurus pusat lingkaran.
Pernyataan yang benar tentang resultan gaya dan resultan torsi pada benda tersebut adalah....
resultan gaya: tidak nol
resultan torsin: tidak nol
resultan gaya: tidak nol
resultan torsin: nol
resultan gaya: nol
resultan torsin: tidak nol
resultan gaya: nol
resultan torsin: nol
tidak ada jawaban yang benar
Gaya F1, F2, F3 dan F4 bekerja pada batang ABCD seperti pada gambar.
Jika massa batang diabaikan maka besar resultan momen gaya terhadap titik A adalah ….
15 Nm
18 Nm
-53 Nm
35 Nm
68 Nm
Sebuah batang homogen dengan panjang 2 m tiap ujungnya dikenai gaya F1 dan F2. Besar momen kopel gaya pada batang adalah….
20 Nm
40 Nm
60 Nm
80 Nm
100 Nm
Momen kopel (beserta arah torsinya) yang bekerja pada batang adalah....
8 Nm berlawanan dengan arah putaran jarum jam
82 Nm searah dengan arah putaran jarum jam
82 Nm berlawanan dengan arah putaran jarum jam
8 Nm dengan arah keluar bidang layar/gambar
82 Nm dengan arah masuk bidang layar/gambar
Gaya F1, F2, F3 dan f4 bekerja pada batang ABCD seperti gambar! Jika massa batang diabaikan, maka nilai momen gaya terhadap titik A adalah....
15 Nm
18 Nm
35 Nm
53 Nm
68 Nm
Batang AB massa 2 kg diputar melalui titik A ternyata momen inersianya 8 kg/m2. Bila diputar melalui titik pusat O (AO = OB), momen inersianya menjadi.....
2 kg/m2
4 kg/m2
8 kg/m2
12 kg/m2
16 kg/m2
Sebuah benda berotasi dengan kecepatan sudut 6 rad/s. Agar benda berhenti dalam waktu 2 sekon, momen gaya sebesar 3 x 10-3 Nm dikerjakan pada benda tersebut. Momen inersia benda sebesar....kg/m2.
1 x 10-3
2 x 10-3
6 x 10-3
1 x 10-2
3 x 10-2
Sebuah roda cin-cin bermassa 10 kg memiliki momen inersia 0,4 kg/m2. jari-jari cincin tersebut adalah....m
0,1
0,2
0,4
5
10
Sebuah partikel bergerak melingkar pada suatu lintasan yang berjari-jari 0,02 cm. Massa dan momentum sudut partikel berturut-turut adalah 0,04 gram dan 1,6 x 10-6 kgm2/s. Kecepatan sudut partikel tersebut adalah....rad/s.
1,5 x 107
1,4 x 107
1,4 x 106
1,2 x 106
1,0 x 106
Sebuah benda bermassa 4 kg digantung dengan menggunakan tali dengan teknik gantungan seperti pada gambar. Tali pertama dan tali kedua diikatkan pada dinding atas sehingga keadaan benda setimbang, maka besar tali kedua adalah....
203 N
20 N
103 N
10 N
202 N
Perhatikan bidang dua dimensi berikut ini. Letak titik berat bidang dari garis AB berjarak.......
6 cm
5 cm
3 cm
2 cm
1 cm
Benda A bermassa m diikat dengan tali yang panjangnya l m. Benda B memiliki massa 3m diikat dengan tali dengan panjang sama dengan benda A. Bila A dan B diputar dengan kecepatan sudut yang sama maka besar momentum sudut B ....
3 kali momentum sudut A
6 kali momentum sudut A
9 kali momentum sudut A
1/3 kali momentum sudut A
1/2 kali momentum sudut A
Sebuah silinder pejal dengan diameter 1 meter berada pada bidang datar kasar. Selanjutnya, silinder didorong tepat pada pusat massanya dengan gaya F = 6 kali massa benda. Jika silinder menggelinding tanpa selip maka percepatan tangensialnya adalah . . . (gaya dan massa bersatuan sesuai SI).
11 m/s2
12 m/s2
13 m/s2
14 m/s2
15 m/s2
