Iklan

Pertanyaan

Empat buah benda tegar, yaitubola pejal, silinder pejal, bola berongga, serta cincin memiliki massa dan jari-jari yangsama besar. Dari ketinggian yang sama, keempat benda tegar tersebut menggelinding tanpa slip di sebuah bidang miring dari keadaan diam. Benda yang lebih dulu sampai ke dasar bidang miring adalah ….

Empat buah benda tegar, yaitu bola pejal, silinder pejal, bola berongga, serta cincin memiliki massa dan jari-jari yang sama besar. Dari ketinggian yang sama, keempat benda tegar tersebut menggelinding tanpa slip di sebuah bidang miring dari keadaan diam. Benda yang lebih dulu sampai ke dasar bidang miring adalah ….undefined

  1. cincinundefined

  2. bola pejalundefined

  3. silinder pejalundefined

  4. bola beronggaundefined

  5. semua benda sampai bersamaanundefined

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

01

:

16

:

41

:

07

Klaim

Iklan

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah B.

jawaban yang tepat adalah B.undefined 

Pembahasan

Keempat benda berada pada ketinggian yang sama. Oleh karena itu, dapat kita asumsikan tingginya adalah H . Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik: Karena benda bergerak menggelinding, artinya terdapat energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi yang dimiliki benda, maka Terlihat bahwa kecepatan benda yang bergerak menggelinding adalah Diketahui bahwa massa benda, jari-jari benda,dan ketinggian bidang miring sama. Oleh karena itu, kita dapat menentukan benda yang sampai lebih dulu dengan membandingkan momen inersia yang dimilikinya. Berdasarkan persamaan di atas, kecepatan benda berbanding terbalik dengan akar momen inersia, artinya benda yang sampai di dasar lebih dulu adalah benda dengan momen inersia terkecil . Momen inersia masing-masing benda diberikan oleh Benda dengan momen inersia terkecil yaitu bola pejal, sehinggabenda yang akan lebih dulu sampai di dasar adalah bola pejal. Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Keempat benda berada pada ketinggian yang sama. Oleh karena itu, dapat kita asumsikan tingginya adalah H.

Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik:undefined
 

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E M subscript a w a l end subscript end cell equals cell E M subscript a k h i r end subscript end cell row cell E P subscript a w a l end subscript plus E K subscript a w a l end subscript end cell equals cell E P subscript a k h i r end subscript plus E K subscript a k h i r end subscript end cell row cell m g H plus 0 end cell equals cell 0 plus E K subscript a k h i r end subscript end cell row cell m g H end cell equals cell E K subscript a k h i r end subscript end cell end table end style  


Karena benda bergerak menggelinding, artinya terdapat energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi yang dimiliki benda,undefined


begin mathsize 14px style E K subscript a k h i r end subscript equals E K subscript t r a n s end subscript plus E K subscript r o t end subscript end style   


maka


begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m g H end cell equals cell E K subscript t r a n s end subscript plus E K subscript r o t end subscript end cell row cell m g H end cell equals cell 1 half m v squared plus 1 half I omega squared end cell row cell m g H end cell equals cell 1 half m v squared plus 1 half I left parenthesis v over R right parenthesis squared end cell row cell m g H end cell equals cell 1 half left parenthesis m plus I over R squared right parenthesis v squared end cell end table end style   


Terlihat bahwa kecepatan benda yang bergerak menggelinding adalahundefined


size 14px v size 14px equals square root of fraction numerator size 14px 2 size 14px m size 14px g size 14px H over denominator begin mathsize 14px style left parenthesis m plus I over R squared right parenthesis end style end fraction end root 


Diketahui bahwa massa benda, jari-jari benda, dan ketinggian bidang miring sama. Oleh karena itu, kita dapat menentukan benda yang sampai lebih dulu dengan membandingkan momen inersia yang dimilikinya.

Berdasarkan persamaan di atas, kecepatan benda berbanding terbalik dengan akar momen inersia, artinya benda yang sampai di dasar lebih dulu adalah benda dengan momen inersia terkecil. Momen inersia masing-masing benda diberikan oleh


begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell I subscript b o l a blank p e j a l end subscript end cell equals cell 2 over 5 m R squared end cell row cell I subscript b o l a blank b e r o n g g a end subscript end cell equals cell 2 over 3 m R squared end cell row cell I subscript s i l i n d e r blank p e j a l end subscript end cell equals cell 1 half m R squared end cell row cell I subscript c i n c i n end subscript end cell equals cell m R squared end cell end table end style 


Benda dengan momen inersia terkecil yaitu bola pejal, sehingga benda yang akan lebih dulu sampai di dasar adalah bola pejal.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.undefined 

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

5

Iklan

Pertanyaan serupa

Benda bermassa 1 kg bergerak melingkar dengan kecepatan sudut tetap 2 rad/s. Jika jari-jari lintasan partikel 10 cm, maka momentum sudut partikel tersebut adalah ….

2

4.0

Jawaban terverifikasi

RUANGGURU HQ

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

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

+62 815-7441-0000

Email info@ruangguru.com

[email protected]

Contact 02130930000

02130930000

Ikuti Kami

©2026 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia