Wayground logo

Free Printable Worksheets

Font size

S
M
L
XL
Worksheets

Dinamika rotasi, kesetimbangan dan sifat elastisitas bahan

Total questions: 45

Worksheet time: 1hrs 8mins

Name
Class
Date
1.

Momen gaya (torsi) didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya yang diberikan (F) dengan lengan momen (r). Satuan SI untuk momen gaya adalah...

a)

Newton per meter (N/m)

b)

Joule (J)

c)

Kilogram meter persegi perdetik (kg m2/s)

d)

Newton meter (N m)

e)

Pascal (Pa)

2.

Sebuah gaya sebesar 10 N bekerja pada ujung batang yang panjangnya 2 m. Jika gaya tersebut tegak lurus terhadap batang, besar momen gaya yang dihasilkan terhadap poros di ujung lain batang adalah...

a)

20 N m

b)

100 N m

c)

5 N m

d)

40 N m

e)

10 N m

3.

Benda tegar dapat mengalami kesetimbangan translasi jika...

a)

Kecepatan linier benda sama dengan nol (v=0)

b)

Momen gaya total yang bekerja pada benda sama dengan nol (Στ=0)

c)

Gaya total yang bekerja pada benda sama dengan nol (ΣF=0)

d)

Percepatan sudut benda sama dengan nol (α=0)

e)

Kecepatan sudut benda sama dengan nol (ω=0)

4.

Momen inersia (I) sebuah benda tegar yang berotasi didefinisikan sebagai...

a)

Hasil bagi momen gaya dengan kecepatan sudut.

b)

Ukuran kelembaman benda yang bergerak rotasi.

c)

Kecenderungan benda untuk bergerak melingkar.

d)

Usaha yang diperlukan untuk memutar benda.

e)

Ukuran kelembaman benda yang bergerak translasi.

5.

Momen inersia sebuah partikel bermassa m yang berotasi pada jarak r dari poros adalah...

a)

I = m2r

b)

I = 1⁄2mr2

c)

I = mr

d)

I = mr2

e)

I = 2lmr2

6.

Dua buah bola pejal identik (I = 2/5mR2) dilepaskan dari puncak bidang miring. Bola manakah yang akan mencapai dasar terlebih dahulu?

a)

Bola yang jari-jarinya lebih kecil

b)

Bola yang dilepas dengan kecepatan awal lebih besar

c)

Keduanya mencapai dasar pada waktu yang sama

d)

Bola yang massanya lebih besar

e)

Tidak dapat ditentukan

7.

Dalam gerak menggelinding (guling) tanpa selip pada bidang datar, perbandingan antara energi kinetik rotasi (Ekr) dan energi kinetik translasi (Ekt) benda adalah...

a)

Hanya bergantung pada kecepatan linier (v).

b)

Tidak ada hubungannya.

c)

Selalu sama, Ekr = Ekt

d)

Bergantung pada massa benda.

e)

Hanya bergantung pada bentuk benda (momen inersia).

8.

Hukum Kekekalan Momentum Sudut berlaku jika...

a)

Momen gaya total yang bekerja pada sistem sama dengan nol (Στ=0)

b)

Momen gaya total yang bekerja pada sistem tidak sama dengan nol

c)

Momentum sudut tidak dapat berubah

d)

Momentum sudut dapat berubah

9.

Seorang penari balet berputar dengan tangan terentang. Ketika ia melipat tangannya mendekati tubuh, kecepatan sudut putarannya akan...

a)

Tetap, karena momentum sudut sistem bersifat kekal

b)

Berkurang karena momen gaya internal meningkat

c)

Berkurang karena momen inersianya berkurang

d)

Bertambah karena momen inersianya berkurang

e)

Menjadi nol

10.

Jika sebuah gaya bekerja pada pusat massa benda tegar, maka benda tersebut akan mengalami...

a)

Gerak melingkar beraturan

b)

Tetap diam

c)

Hanya gerak translasi

d)

Hanya gerak rotasi

e)

Gerak translasi dan rotasi

11.

Syarat kesetimbangan mutlak (kesetimbangan statik) pada benda tegar adalah...

a)

Gaya total sama dengan nol, tetapi torsi total tidak sama dengan nol.

b)

Kecepatan linier v dan kecepatan sudut ω keduanya tidak nol.

c)

Massa benda sama dengan nol.

d)

ΣF=0 dan Στ=konstan.

e)

ΣF=0 dan Στ=0.

12.

Pusat massa benda tegar adalah...

a)

Titik di mana gaya gravitasi bekerja.

b)

Titik paling ujung dari benda tegar.

c)

Titik di mana seluruh massa benda dianggap terpusat.

d)

Titik dengan kepadatan massa terbesar.

e)

Titik tempat momen inersia benda paling kecil.

13.

Sebuah katrol bermassa M dan berjari-jari R dianggap sebagai silinder pejal (I=21MR2). Katrol tersebut ditarik oleh gaya tangensial F. Percepatan sudut (α) katrol adalah...

a)

α=2FMR

b)

α=FR2M

c)

α=2MFR2

d)

α=MR2F

e)

α=MRF

14.

Jika batang homogen tipis diputar dengan poros melalui pusatnya (I=121ML2), momen inersia rotasi akan... jika batang yang sama diputar dengan poros melalui ujungnya (I=31ML2)?

a)

Tiga kali dari

b)

Sama dengan

c)

Setengah dari

d)

Lebih besar dari

e)

Lebih kecil dari

15.

Titik berat (pusat gravitasi) sebuah bidang datar homogen berbentuk segitiga terletak pada perpotongan...

a)

Garis tinggi

b)

Garis sumbu sisi

c)

Garis berat

d)

Garis bagi sudut

e)

Garis tegak lurus pada sumbu x

16.

Jika dua benda tegar yang berbeda bentuk dilepaskan dari ketinggian yang sama pada bidang miring, yang akan mencapai dasar paling lambat adalah benda dengan koefisien inersia (k) terbesar. Benda manakah di bawah ini yang memiliki nilai k (di mana I=kMR²) terbesar?

a)

Cincin Tipis/Silinder Berongga (k=1)

b)

Bola Pejal (k=2/5)

c)

Batang Tipis poros di tengah (k=1/12)

d)

Silinder Pejal (k=1/2)

e)

Bola Berongga (k=2/3)

17.

Seorang teknisi mengencangkan baut dengan kunci pas sepanjang 30 cm. Ia memberikan gaya tegak lurus sebesar 50 N. Berapakah momen gaya yang diberikan pada baut?

a)

1,5 N m

b)

60 N m

c)

15 N m

d)

530 N m

e)

150 N m

18.

Untuk mencapai kesetimbangan stabil, jika benda tegar diberi gangguan kecil, maka titik berat benda harus...

a)

Berpindah ke posisi yang lebih rendah.

b)

Turun, dan energi potensialnya berkurang.

c)

Selalu tetap pada ketinggian semula.

d)

Naik, dan energi potensialnya bertambah.

e)

Tetap diam pada posisi gangguan.

19.

Jika sebuah batang tipis homogen diputar dengan poros di salah satu ujungnya, momentum sudut (L) batang tersebut berbanding lurus dengan...

a)

Panjang (L)

b)

Kecepatan linier (v)

c)

Massa kuadrat (M²)

d)

Kuadrat panjang (L²)

e)

Torsi (momen gaya)

20.

Seorang pekerja memikul beban di ujung kanan batang yang massanya dapat diabaikan. Untuk mencapai kesetimbangan translasi, pekerja tersebut harus memastikan...

a)

Beban harus diimbangi dengan beban yang sama di ujung kiri.

b)

Gaya total yang bekerja (gaya pikul dan gaya berat beban) adalah nol.

c)

Gaya pikul harus lebih kecil daripada gaya berat beban.

d)

Momen gaya total terhadap poros mana pun harus nol.

e)

Gaya pikul berada di tengah batang.

21.

Sifat suatu benda yang cenderung kembali ke bentuk atau ukuran semula setelah gaya yang bekerja padanya dihilangkan disebut...

a)

Elastisitas

b)

Regangan (Strain)

c)

Plastisitas

d)

Kekakuan

e)

Tegangan (Stress)

22.

Batasan gaya di mana benda masih dapat kembali ke bentuk asalnya setelah gaya dihilangkan disebut...

a)

Batas plastis

b)

Modulus Young

c)

Titik patah

d)

Titik leleh

e)

Batas elastis (Limit of Elasticity)

23.

Tegangan (stress) didefinisikan sebagai...

a)

Perbandingan gaya yang bekerja terhadap luas penampang benda.

b)

Perkalian antara modulus Young dengan regangan.

c)

Usaha per satuan volume bahan.

d)

Gaya yang menyebabkan benda bergerak melingkar.

e)

Perbandingan pertambahan panjang terhadap panjang mula-mula.

24.

Satuan internasional (SI) untuk tegangan (σ) adalah...

a)

Newton meter (N m)

b)

Newton per meter (N/m)

c)

Joule per meter kubik (J/m3)

d)

Newton per meter persegi (N/m2)

e)

Pascal meter (Pa m)

25.

Regangan (strain) didefinisikan sebagai...

a)

Perkalian antara tegangan dan modulus Young.

b)

Perbandingan pertambahan panjang (ΔL) terhadap luas penampang (A).

c)

Perbandingan gaya (F) terhadap pertambahan panjang (ΔL).

d)

Gaya total yang bekerja pada benda.

e)

Perbandingan pertambahan panjang (ΔL) terhadap panjang mula-mula (L0).

26.

Sebuah kawat memiliki panjang awal 200 cm. Setelah ditarik dengan gaya tertentu, panjangnya bertambah 0,2 cm. Besar regangan yang dialami kawat tersebut adalah...

a)

1

b)

0,001

c)

1000

d)

0,1

e)

100

27.

Modulus Young (Modulus Elastisitas) didefinisikan sebagai...

a)

Perkalian gaya dengan pertambahan panjang.

b)

Perbandingan regangan terhadap tegangan.

c)

Perkalian konstanta pegas dengan pertambahan panjang.

d)

Perbandingan gaya yang bekerja terhadap luas penampang.

e)

Perbandingan tegangan terhadap regangan.

28.

Satuan Modulus Young adalah...

a)

Newton meter (N m)

b)

Newton per meter persegi (N/m2)

c)

Tanpa satuan (tak berdimensi)

d)

Newton per meter (N/m)

e)

Joule (J)

29.

Sebuah kawat logam dengan luas penampang A=2 mm2 ditarik dengan gaya F=40 N. Jika kawat memiliki panjang mula-mula L0=1 m dan Modulus Young E=1011 N/m2. Pertambahan panjang (ΔL) kawat tersebut adalah...

a)

1 mm

b)

0,2 mm

c)

4 mm

d)

2 mm

e)

0,5 mm

30.

Hukum Hooke menyatakan bahwa gaya yang bekerja pada pegas berbanding lurus dengan...

a)

Pertambahan panjang pegas

b)

Massa benda yang digantung

31.

Sebuah pegas ditarik dengan gaya 20 N dan bertambah panjang 5 cm. Berapakah konstanta pegas (k) tersebut?

a)

1 N/m

b)

4 N/m

c)

100 N/m

d)

1000 N/m

e)

400 N/m

32.

Tiga pegas identik, masing-masing dengan konstanta pegas k, dirangkai secara seri. Konstanta pegas pengganti total (ktotal) adalah...

a)

9k

b)

3k

c)

k

d)

3k

e)

k/3

33.

Jika tiga pegas identik, masing-masing dengan konstanta pegas k, dirangkai secara paralel. Konstanta pegas pengganti total (ktotal) adalah...

a)

k/3

b)

3k

c)

k

d)

3k

e)

3k

34.

Sebuah pegas memiliki konstanta k=200 N/m. Energi potensial elastis (Ep) yang tersimpan dalam pegas ketika diregangkan sejauh 10 cm adalah...

a)

1 J

b)

2 J

c)

20 J

d)

1 J

e)

10 J

35.

Daerah di mana Hukum Hooke masih berlaku (tegangan berbanding lurus dengan regangan) pada grafik tegangan-regangan disebut...

a)

Titik patah

b)

Batas plastis

c)

Daerah deformasi permanen

d)

Titik leleh

e)

Daerah elastis

36.

Kemiringan (gradien) dari grafik tegangan (σ) terhadap regangan (ε) dalam daerah elastis akan menunjukkan nilai...

a)

Konstanta pegas (k)

b)

Pertambahan panjang (ΔL)

c)

Gaya maksimum (titik leleh)

d)

Modulus Young (E)

e)

Energi potensial elastis

37.

Bahan yang memiliki Modulus Young yang tinggi menunjukkan bahwa bahan tersebut memiliki sifat...

a)

Kaku (sulit mengalami regangan).

b)

Labil (mudah patah).

c)

Sangat elastis dan mudah diregangkan.

d)

Tidak terpengaruh oleh gaya luar.

e)

Plastis (mudah dibentuk permanen)

38.

Konstanta pegas (k) kawat dapat juga dinyatakan dalam besaran Modulus Young (E), luas penampang (A), dan panjang mula-mula (L0) sebagai...

a)

k=EA/L0

b)

k=AL0E

c)

k=EAL0

d)

k=EAL0

e)

k=EL0A

39.

Dua buah pegas dengan konstanta k1=400 N/m dan k2=600 N/m dirangkai secara seri. Konstanta pegas pengganti totalnya adalah...

a)

200 N/m

b)

1000 N/m

c)

240 N/m

40.

Jika grafik gaya (F) terhadap pertambahan panjang (Δx) suatu pegas ditampilkan, energi potensial elastis yang tersimpan dalam pegas ditunjukkan oleh...

a)

Titik potong grafik dengan sumbu vertikal.

b)

Luas di atas kurva grafik.

c)

Luas di bawah kurva grafik.

d)

Kemiringan (gradien) grafik.

e)

Titik patah pada grafik.

41.

Kerapuhan suatu bahan dapat diketahui dari grafik tegangan-regangan dengan melihat...

a)

Nilai regangan pada titik patah yang besar.

b)

Daerah plastis yang sangat panjang.

c)

Nilai Modulus Young yang sangat tinggi.

d)

Titik patah yang terjadi segera setelah batas elastis (daerah plastis sangat pendek atau tidak ada).

e)

Kemiringan kurva yang sangat landai.

42.

Ketika suatu benda ditarik melampaui batas elastisnya, benda tersebut akan mengalami...

a)

Deformasi permanen (deformasi plastis).

b)

Pelepasan semua energi potensial elastisnya.

c)

Kembali sempurna ke bentuk awal saat gaya dihilangkan.

d)

Kesetimbangan statik.

e)

Deformasi elastis sempurna.

43.

Benda yang terbuat dari bahan ulet (ductile), seperti tembaga, cenderung menunjukkan sifat...

a)

Nilai konstanta pegas yang sangat rendah.

b)

Modulus Young yang sangat tinggi.

c)

Daerah plastis yang lebar dan ketahanan yang baik sebelum patah.

d)

Kemampuan untuk menahan tegangan tanpa regangan sedikit pun.

e)

Patah secara tiba-tiba tanpa perubahan bentuk yang signifikan.

44.

Pada rangkaian pegas yang disusun seri, sifat manakah yang sama untuk setiap pegas?

a)

Tegangan yang dialami

b)

Konstanta pegas (k)

c)

Gaya yang menarik (atau memulihkan)

d)

Energi potensial elastis

e)

Pertambahan panjang (Δx)

45.

Pada rangkaian pegas yang disusun paralel, sifat manakah yang sama untuk setiap pegas?

a)

Massa benda yang digantung

b)

Tegangan yang dialami

c)

Gaya yang menarik (atau memulihkan)

d)

Pertambahan panjang (Δx)

e)

Konstanta pegas (k)