Roboguru

Katrol cakram pejal bermassa 1 kg dan berjari-jari 10 cm, pada tepinya dililitkan tali, salah satu ujung tali digantungi beban 1 kg. Anggap tali tak bermassa. Percepatan gerak turunnya beban adalah… (g=10m/s2)

Pertanyaan

Katrol cakram pejal bermassa 1 kg dan berjari-jari 10 cm, pada tepinya dililitkan tali, salah satu ujung tali digantungi beban 1 kg. Anggap tali tak bermassa. Percepatan gerak turunnya beban adalah… (g=10m/s2)

  1. 10m/s2

  2. 12m/s2

  3. 15m/s2

  4. 20m/s2

  5. 22m/s2

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m=1kgR=10cm=0,1m

Ditanya: Percepatan ?

Penyelesaian :

Tentukan momen inersia

I=21mR2I=211(0,1)2I=0,005kgm2

kemudian, gunakan persamaan momen gaya

τ=IαFR=IRamgR=0,005Ra1100,1=0,0050,1aa=20m/s2

Dengan demikian, besar percepatan adalah 20 m/s2.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Ridwan

Mahasiswa/Alumni UIN Sunan Gunung Djati Bandung

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

Perhatikan gambar berikut!     Balok A ditarik oleh pemberat B dengan cara seperti pada gambar. Diketahui permukaan meja licin, massa balok A 80 kg, massa balok B 100 kg, dan massa katrol pejal 40 k...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

mA=80kgmB=100kgmkatrol=40kgI=21mkatrolR2g=10m/s2

Ditanya: a=...? 

Penyelesaian:

Untuk benda yang tersusun seperti pada gambar dapat menggunakan persamaan berikut ini untuk menghitung percepatan sistem.

a=mA+mB+(k×mkatrol)mB×ga=80+100+(21×40)100×10a=5m/s2.  

Dengan demikian, percepatan sistem adalah 5 m/s2.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 5 m/s2. 

Roboguru

Perhatikan sistem katrol seperti gambar di bawah, yaitu katrol berupa silinder pejal homogen yang dapat berotasi tanpa gesekan terhadap sumbunya yang tetap. Massa beban m1 = m, massa katrol M = 2m, ma...

Pembahasan Soal:

Diketahui
m1 = m
M = 2m
m2 = 3
diameter = d
percepatan gravitasi = g 

Ditanyakan
Percepatan sudut rotasi katrol dapat dihitung menggunakan persamaan berikut

Jawab
Percepatan sudut rotasi katrol dapat dihitung menggunakan persamaan hubungan percepatan gerak translasi dan rotasi berikut.

alpha equals a over r 

dimana:
alpha = percepatan sudut
a = percepatan tangensial
r = jari-jari

Berdasarkan rumus tersebut, untuk menghitung percepatan sudut, kita memerlukan percepatan tangensial sistem. Percepatan tangensial dapat dicari dengan meninjau resultan gaya yang bekerja pada masing-masing benda dan silinder pejal.

Perhatikan gambar berikut.

 

Benda m1

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma F end cell equals cell m a end cell row cell T subscript 1 minus w subscript 1 end cell equals cell m subscript 1 a end cell row cell T subscript 1 minus m subscript 1 g end cell equals cell m subscript 1 a end cell row cell T subscript 1 end cell equals cell m subscript 1 g plus m subscript 1 a end cell row cell T subscript 1 end cell equals cell m open parentheses g plus a close parentheses end cell end table 

Benda m2

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma F end cell equals cell m a end cell row cell w subscript 2 minus T subscript 2 end cell equals cell m subscript 2 a end cell row cell m subscript 2 g minus T subscript 2 end cell equals cell m subscript 2 a end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell m subscript 2 g minus m subscript 2 a end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 3 m open parentheses g minus a close parentheses end cell end table 

Silinder pejal

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma tau end cell equals cell I alpha end cell row cell T subscript 2 r minus T subscript 1 r end cell equals cell 1 half M r squared alpha end cell row cell T subscript 2 d over 2 minus T subscript 1 d over 2 end cell equals cell 1 half M open parentheses d over 2 close parentheses squared alpha end cell row cell up diagonal strike d over 2 end strike open parentheses T subscript 2 minus T subscript 1 close parentheses end cell equals cell 1 half M open parentheses d over 2 close parentheses to the power of up diagonal strike 2 end exponent alpha end cell row cell T subscript 2 minus T subscript 1 end cell equals cell 1 half M open parentheses d over 2 close parentheses a over r end cell row cell T subscript 2 minus T subscript 1 end cell equals cell 1 half M open parentheses d over 2 close parentheses fraction numerator a over denominator begin display style bevelled d over 2 end style end fraction end cell row cell T subscript 2 minus T subscript 1 end cell equals cell 1 half M a end cell row cell T subscript 2 minus T subscript 1 end cell equals cell 1 half 2 m a end cell row cell T subscript 2 minus T subscript 1 end cell equals cell m a end cell end table  

Subsitusikan T1 dan T2

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T subscript 2 minus T subscript 1 end cell equals cell 1 half 2 m a end cell row cell 3 m open parentheses g minus a close parentheses minus m open parentheses g plus a close parentheses end cell equals cell m a end cell row cell 3 g minus 3 a minus g minus a end cell equals a row cell 2 g end cell equals cell 5 a end cell row a equals cell 2 over 5 g end cell end table 

Jadi, a = 2/5 g

Sehingga percepatan sudut nya adalah:

alpha equals a over r alpha equals fraction numerator begin display style bevelled 2 over 5 end style space g over denominator begin display style bevelled d over 2 end style end fraction alpha equals fraction numerator 4 g over denominator 5 d end fraction 

Dengan demikian, percepatan sudut rotasi katrol sebesar fraction numerator bold 4 bold g over denominator bold 5 bold d end fraction.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Roboguru

UAN 2010 P16 (Soal tipe Penalaran & Terapan)  Sebuah katrol dari benda pejal dengan tali yang dililitkan pada sisi luarnya ditampilkan seperti gambar. Gesekan katrol dengan tali dan gesekan di sumbu ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Iundefined
F
undefined

Ditanya: begin mathsize 14px style a subscript t end style = ...?

Penyelesaian:

Suatu benda dapat mengalami gerak translasi atau gerak rotasi. Gerak translasi adalah gerak benda yang arahnya lurus ataupun melengkung. Pada gerak translasi menggunakan konsep hukum II Newton. Sedangkan gerak rotasi adalah gerak yang mengalami perputaran terhadap poros tertentu. Gerak rotasi ini disebabkan oleh adanya torsi yaitu kecenderungan sebuah gaya untuk memutar suatu benda tegar terhadap titik poros tertentu

size 14px tau size 14px equals size 14px I size 14px alpha size 14px F size 14px times size 14px R size 14px equals size 14px beta size 14px left parenthesis size 14px a subscript size 14px t over size 14px R size 14px right parenthesis size 14px F size 14px times size 14px R to the power of size 14px 2 size 14px times size 14px beta to the power of size 14px minus size 14px 1 end exponent size 14px equals size 14px a subscript size 14px t   

Sehingga hubungan yang tepat untuk menyatakan percepatan tangensial katrol adalah at=FR2β1.

Maka tidak ada jawaban yang tepat. 

Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Dua buah benda A dan B yang bermassa masing-masing 2 kg dan 4 kg dihubungkan dengan katrol yang memiliki massa 4 kg dan berjari-jari 10 cm seperti pada gambar di atas. Te...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

mA=2kgmB=4kgmK=4kgrK=10cm=0,1m

Ditanya: Percepatan sudut katrol (α)?

Jawab:

Vektor gaya pada benda

Gaya yang bekerja pada benda A

ΣFATAWATA===mAamAamAa+WA……………(1)

Gaya yang bekerja pada benda B

ΣFBWBTBTB===mBamBaWAmBa……………(2)

Syarat terjadi rotasi pada katrol Στ=Iα

ΣτTBRTARTBTA===Iα21mKrK2α21mKa……………(3)

Substitusi persamaan (1) dan (2) ke persamaan (3)

TBTAWBmBa(mAa+WA)WBWAmBgmAga=====21mKa21mKamAa+mBa+21mKa(mA+mB+21mK)amA+mB+21mK(mBmA)g

Nilai a

a===mA+mB+21mK(mBmA)g2+4+2(42)102,5m/s2

Karenaa=αr, maka

α===rKa0,12,525rad/s2


Jadi, besar percepatan sudut katrol adalah 25 rad/s2. 

Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Dua buah benda A dan B yang bermassa masing-masing 2 kg dan 4 kg dihubungkan dengan katrol yang memiliki massa 4 kg dan berjari-jari 10 cm seperti pada gambar di atas. Lu...

Pembahasan Soal:

Vektor gaya pada katrol tersebut adalah

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