Roboguru

Dua butir kelereng menuruni bidang miring yang identik. Kelereng yang satu lebih licin daripada kelereng lainnya. Jika kelereng yang satu meluncur sedangkan kelereng lainnya menggelinding, pernyataan berikut yang benar adalah . . .

Pertanyaan

Dua butir kelereng menuruni bidang miring yang identik. Kelereng yang satu lebih licin daripada kelereng lainnya. Jika kelereng yang satu meluncur sedangkan kelereng lainnya menggelinding, pernyataan berikut yang benar adalah . . .

  1. kelereng yang meluncur akan tiba di dasar lebih dulu

  2. kelereng yang menggelinding akan tiba di dasar lebih dulu

  3. kelereng yang menggelinding tiba di dasar dengan energi kinetik yang lebih kecil

  4. kedua kelereng tiba di dasar dengan kecepatan linear yang sama

  5. kelereng yang tiba di dasar terlebih dulu bergantung pada sudut kemiringan bidang

     

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Pembahasan :

Untuk menentukan kelereng mana yang lebih dulu tiba di dasar, kita harus mencari masing-masing percepatannya.

  • Kelereng yang meluncur

  

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum F end cell equals cell m a end cell row cell m g sin open parentheses theta close parentheses end cell equals cell m a end cell row cell g sin open parentheses theta close parentheses end cell equals a end table 

  • Kelereng yang menggelinding

Gerak translasi

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum F end cell equals cell m a end cell row cell m g sin open parentheses theta close parentheses minus f end cell equals cell m a space space space space space open parentheses 1 close parentheses end cell row blank blank blank end table

Gerak rotasi

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum tau end cell equals cell I omega end cell row cell f r end cell equals cell open parentheses 2 over 5 m r squared close parentheses open parentheses a over r close parentheses end cell row f equals cell 2 over 5 m a space space space space space space space space space space space space space space open parentheses 2 close parentheses end cell end table 

Substitusi persamaan (2) ke (1)

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell italic m italic g sin open parentheses italic theta close parentheses minus sign 2 over 5 italic m italic a end cell equals cell italic m italic a end cell row cell italic g sin open parentheses italic theta close parentheses minus sign 2 over 5 italic a end cell equals italic a row cell italic g sin begin italic style left parenthesis italic theta right parenthesis end style end cell equals cell italic a plus italic 2 over italic 5 italic a end cell row cell italic g sin italic left parenthesis italic theta italic right parenthesis end cell equals cell italic 7 over italic 5 italic a end cell row cell 5 over 7 italic g sin italic left parenthesis italic theta italic right parenthesis end cell equals italic a end table 

Maka, kesimpulannya

g sin open parentheses theta close parentheses greater than 5 over 7 g sin open parentheses theta close parentheses 

Dengan demikian, kelereng yang meluncur akan tiba lebih dulu di dasar daripada kelereng yang menggelinding.

Jawaban yang benar adalah A

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Sebuah bola pejal menggelinding dari keadaan diam menuruni suatu bidang miring yang membentuk sudut 37o terhadap arah mendatar. Kelajuan linier bola ketika menempuh lintasan sejauh 3,5 m pada bidang a...

Pembahasan Soal:

Mari kita tinjau dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik, dimana posisi awal benda berada di puncak bidang miring, dan posisi akhir di dasar bidang miring, maka

undefined  

Mula-mula benda dalam keadaan diam sehingga EK₁ = 0, dan pada saat benda sudah menempuh lintasan sejauh 3,5 m maka EP₂ = 0, sehingga

begin mathsize 14px style E P subscript 1 equals E K subscript 2 m g h equals 1 half m v squared plus 1 half I omega squared m g h equals 1 half m v squared plus 1 half open parentheses 2 over 5 m R squared close parentheses open parentheses v over R close parentheses squared m g h equals 1 half m v squared plus 1 fifth m v squared g h equals 7 over 10 v squared v equals square root of 10 over 7 g h end root end style  

Nah, tinggi bidang miring belum diketahui, maka kita bisa cari dengan menggunakan phytagoras

 

Sehingga tinggi bidang miring tersebut adalah

Error converting from MathML to accessible text.  

Jadi, kecepatan linernya adalah

begin mathsize 14px style v equals square root of 10 over 7 open parentheses 10 close parentheses open parentheses 21 over 10 close parentheses end root v equals square root of 30 blank straight m divided by straight s end style  

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Sebuah cincin dengan massa 0,3 kg dan jari-jari 0,5 m menggelinding di atas permukaan bidang miring yang membentuk sudut 30° terhadap bidang horizontal. Cincin tersebut dilepaskan dari keadaan diam pa...

Pembahasan Soal:

Diketahui

begin mathsize 14px style m equals 0 comma 3 space kg r equals 0 comma 5 space straight m theta equals 30 degree h equals 5 space straight m v subscript 1 equals 0 g equals 10 space straight m divided by straight s squared I equals m r squared end style

Ditanyakan v

Penyelesaian

gunakan persamaan Hukum kekekalan energi

begin mathsize 14px style E M subscript 1 equals E M subscript 2 E p subscript 1 plus E K subscript 1 equals E p subscript 2 plus E k subscript 2 m g h plus 0 equals 0 plus 1 half m v squared plus 1 half I omega squared m g h equals 1 half m v squared plus 1 half open parentheses m r squared close parentheses open parentheses v over r close parentheses squared m g h equals 1 half m v squared plus 1 half m v squared up diagonal strike m g h equals up diagonal strike m v squared 10 times 5 equals v squared v equals 5 square root of 2 space straight m divided by straight s end style

Dengan demikian, besar kecepatan linear cincin tersebut sewaktu mencapai bidang horizontal sebesar begin mathsize 14px style 5 square root of 2 space straight m divided by straight s end style

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C

 

0

Roboguru

Dari ketinggian y sebuah bola berongga dilepaskan menggelinding tanpa slip dan mencapai jarak x mendatar pada lantai. Kemudian bola diganti dengan bola pejal (massa dan jari-jari sama dengan bola b...

Pembahasan Soal:

Pertama-tama kita cari kecepatan bola saat mencapai lantai dengan hukum kekekalan energi, maka

begin mathsize 14px style E M subscript a w a l end subscript equals E M subscript a k h i r end subscript E P subscript 1 plus E K subscript 1 equals E P subscript 2 plus E K subscript 2 m g h equals 1 half m v squared plus 1 half I omega squared m g h equals 1 half m v squared plus 1 half open parentheses k m R squared close parentheses open parentheses v over R close parentheses squared m g h equals 1 half m v squared plus 1 half k m v squared g h equals 1 half v squared open parentheses 1 plus k close parentheses v equals square root of fraction numerator 2 g h over denominator open parentheses 1 plus k close parentheses end fraction end root end style  

Karena momen inersia bola berongga adalah

begin mathsize 14px style I equals 2 over 3 m R squared end style  

maka

begin mathsize 14px style v equals square root of fraction numerator 2 g y over denominator open parentheses 1 plus 2 over 3 close parentheses end fraction end root v equals square root of 6 over 5 g y end root end style  

Sedangkan untuk momen inersia bola pejal adalah

begin mathsize 14px style I equals 2 over 5 m R squared end style  

maka

begin mathsize 14px style v equals square root of fraction numerator 2 g h over denominator open parentheses 1 plus 2 over 5 close parentheses end fraction end root v equals square root of 10 over 7 g h end root end style  

Kemudian, agar bola pejal jatuh pada tempat yang sama, maka waktu yang dibutuhkan kedua bola tersebut juga sama, sehingga jika kita tinjau gerak benda saat di sumbu-x, maka

begin mathsize 14px style x subscript b e r o n g g a end subscript equals x subscript p e j a l end subscript v subscript b e r o n g g a end subscript t equals v subscript p e j a l end subscript t square root of 6 over 5 g y end root equals square root of 10 over 7 g h end root 6 over 5 y equals 10 over 7 h h equals 42 over 50 y h equals 21 over 25 y end style  

Jadi, jawaban yang benar adalah A.

0

Roboguru

Silinder pejal menggelinding dari puncak bidang miring setinggi 30 cm. Berapakah kecepatan silinder ketika sampai di dasar bidang miring? (Anggap nilai g = 10 m/s2)

Pembahasan Soal:

Diketahui:

h = 30 cm = 0,3 m

g = 10 m/s2

Ditanya: v = ?

Pembahasan:

Untuk menyelesaikan soal ini dapat digunakan konsep hukum kekekalan energi mekanik. Keadaan benda dapat dilihat seperti pada gambar di bawah ini:

  

Energi mekanik di titik A akan bernilai sama dengan energi mekanik di titik B, sehingga:

E M subscript A equals E M subscript B E K subscript A plus E P subscript A equals E K subscript B plus E P subscript B 0 plus m g h subscript A equals open parentheses 1 half m v subscript B squared plus 1 half I omega squared close parentheses plus 0 m g h subscript A equals open parentheses 1 half m v subscript B squared plus 1 half 1 half m r squared v subscript B squared over r squared close parentheses m g h subscript A equals open parentheses 1 half m v subscript B squared plus 1 fourth m v subscript B squared close parentheses m g h subscript A equals 3 over 4 m v subscript B squared v subscript B squared equals fraction numerator 4 g h subscript A over denominator 3 end fraction v subscript B squared equals fraction numerator 4 times 10 times 0 comma 3 over denominator 3 end fraction v subscript B equals 2 space straight m divided by straight s 

Dengan demikian kecepatan silinder ketika sampai di dasar bidang miring adalah 2 m/s.

2

Roboguru

Sebuah silinder pejal dengan massa 3 kg bergerak menggelinding tanpa tergelincir mendekati bidang miring kasar yang mempunyai sudut elevasi dengan . Jika percepatan gravitasi dan kecepatan awal benda ...

Pembahasan Soal:

Error converting from MathML to accessible text.

2

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved