Watana A
14 Januari 2023 17:51
Iklan
Watana A
14 Januari 2023 17:51
Pertanyaan
Belajar bareng Champions
Brain Academy Champions
Hanya di Brain Academy
Habis dalam
02
:
03
:
27
:
26
35
1
Iklan
D. Aulia
Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Malang
11 Februari 2023 01:53
Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 196,335 m/s. Tidak ada opsi pilihan yang tepat.
Konsep yang digunakan dalam menjawab soal ini adalah hukum kekelan energi mekanik dan hukum kekekalan momentum sudut.akan digunakan untuk menyelesaikan persoalan tersebut.
Diketahui:
massa batang silinder (mb) = 660 gr = 0,66 kg
panjang batang silinder (lb) = 126 cm = 1,26 m
massa peluru (mp) = 20 gr =0,02 kg
panjang peluru bersarang dari sumbu (lp) = 63 cm = 0,63 m
percepatan gravitasi (g) = 10 m/s^2
I balok dengan sumbu di ujung = 1/3 x mb xlb^2
ω = v/r
Ditanya:
Kelajuan minimum ...?
Jawab:
Adapun langkah menyelesaikan soal ini:
1. Gunakan persamaan hukum kekekalan energi mekanik dimana energi mekanik:
Energi mekanik (EM) = E potensial gravitasi (Ep) + Energi kinetik (Ek) (rotasi dan translasi)
EM = m x g xh + 1/2 x m x V^2 + 1/2 x I x ω^2
Dengan:
m = massa (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s^2)
v = kecepatan (m/s)
I = momen inersia (kgm^2)
ω = kecepatan sudut (rad/s)
Sehingga, hukum kekekalan energi mekanik:
EM1 = EM2
EM1 adalah energi mekanik awal pada saat batang silinder berada di bawah, dengan energi potensial relatif terhadap pusat batang adalah 0
EM2 adalah energi mekanik akhir saat batang silinder berada diatas (membentuk sudut 180 dari posisi awal), memiliki energi potensial relatif sebesar 2 kali lp
V1 = kecepatan setelah peluru bersarang
Sehingga:
EM1 = EM2
Ep 1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
0 +( 1/2 x mp x V1^2 )+ (1/2 x I x ω^2) = (mp + mb) x g x h + 0
(1/2 x 0,02 x v1^2) +( 1/2 x 1/3 x 0,66 x 1,26 ^2 x (v1/lp)^2 )= (0,66 + 0,02) x 10 x 2 x lp
(0,01 x v1^2 )+ (0,11 x 1,26^2 x v1^2/0,63^2 ) = 0,68 x 10 x 1,26
(0,01 v1^2 )+ (0,11 x 4v1^2) = 8,568
0,45 V1^2 = 8,568
V1^2 = 19,04
V1 = 4,363 m/s
2. V1 adalah kecepatan peluru tepat di pusat batang sedangkan untuk kecepatan peluru sebelum bertumbukan dengan batang menggunakan hukum kekekalan momentum sudut
momentum sudut (L) = I x ω
Dengan vp' = v1 sehingga:
Lb + Lp = Lb' + Lp'
(I x ω ) + (mp x vp x lp) = (I x ω) + (mp x vp'x lp)
0 + (0,02 x vp x 0,63) = (1/3 x mb x lb^2 x (v1/lp)) +( 0,02 x v1 x 0,63)
0,0126 vp = (1/3 x 0,66 x 1,26^2 x (v1/0,63)) +( 0,0126 x v1)
0,0126 vp = 0,5544 x v1 + 0,0126 v1
0,0126 vp = 0,5544 x 4,363 + 0,0126 x 4,363
vp = 196,335 m/s
Jadi kecepatan peluru ditembakkan adalah 196,335 m/s. Tidak ada opsi pilihan yang tepat.
· 0.0 (0)
Iklan
Buka akses jawaban yang telah terverifikasi
Yah, akses pembahasan gratismu habis
Tanya ke Forum
Biar Robosquad lain yang jawab soal kamu
LATIHAN SOAL GRATIS!
Drill Soal
Latihan soal sesuai topik yang kamu mau untuk persiapan ujian
Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!
Iklan