Pertanyaan

Pada gambar di atas, sebuah balok dengan massa 4 kg berada di puncak bidang setengah bola berjari-jari 30 cm. Permukaan bidang sangat licin sehingga gangguan kecil membuat benda meluncur dan meninggalkan bidang di titlk P (setelah bergerak sejauh θ putaran). Jika percepatan gravitasi bumi, g = 10 m/s 2 , energi kinetik bola ketika meninggalkan bidang (di titik P) adalah .... (SIMAK UI)

Pada gambar di atas, sebuah balok dengan massa 4 kg berada di puncak bidang setengah bola berjari-jari 30 cm. Permukaan bidang sangat licin sehingga gangguan kecil membuat benda meluncur dan meninggalkan bidang di titlk P (setelah bergerak sejauh $θ$ putaran). Jika percepatan gravitasi bumi, g = 10 m/s² , energi kinetik bola ketika meninggalkan bidang (di titik P) adalah ....

(SIMAK UI) $\;$

20 joule $\;$
16 joule $\;$
8 joule $\;$
4 joule $\;$
2 joule $\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawabannya adalah D.

jawabannya adalah D. $\;$

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah D. Diketahui : m = 4kg R = 30 cm = 0,3 m g =10 m/s 2 Ditanyakan : Ek saat bola meninggalkan bidang ... ? Penyelesaian : Perhatikan gambar berikut Untuk mencari energi kinetik kita dapat menggunakan Hukum I Newton dan Hukum kekekalan energi mekanik sebagai berikut Mencari Nilai kecepatan ∑ F F s + N R m v 2 + 0 v 2 = = = = 0 W cos θ m g cos θ g R cos θ .... ( 1 ) Tepat saat balok meninggalkan titik P, gaya normal ( N ) bernilai nol. Hukum kekekalan energi mekanik di titik puncak dan titik P E m 1 E p 1 + E k 1 m g R + 0 g r v 2 v 2 = = = = = = E m p E p p + E k p m g h p + 2 1 m v 2 g r c os θ + 2 1 v 2 2 g R − 2 g R cos θ 2 g R ( 1 − cos θ ) .... ( 2 ) Maka akan didapat nilai cos θ dengan menyamakan persamaan (1) dan (2) g R cos θ cos θ 2 1 cos θ cos θ = = = = 2 g R ( 1 − cos θ ) 2 ( 1 − cos θ ) 1 − cos θ 3 2 Energi kinetik Jadi energi kinetik balok di titik P adalah E k p = = = = 2 1 m v 2 2 1 m g R cos θ 2 1 ⋅ 4 ⋅ 10 ⋅ 0 , 3 ⋅ 3 2 4 J Oleh karena itu, jawabannya adalah D.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah D.

Diketahui :

m = 4kg
R = 30 cm = 0,3 m
g =10 m/s²

Ditanyakan : Ek saat bola meninggalkan bidang ... ?

Penyelesaian :

Perhatikan gambar berikut

Untuk mencari energi kinetik kita dapat menggunakan Hukum I Newton dan Hukum kekekalan energi mekanik sebagai berikut

Mencari Nilai kecepatan

$\sum F F_{s} + N \frac{m v ^{2}}{R} + 0 v^{2} = = = = 0 W cos θ m g cos θ g R cos θ .... (1)$

Tepat saat balok meninggalkan titik P, gaya normal (N) bernilai nol.

Hukum kekekalan energi mekanik di titik puncak dan titik P

$E m_{1} E p_{1} + E k_{1} m g R + 0 g r v^{2} v^{2} = = = = = = E m_{p} E p_{p} + E k_{p} m g h_{p} + \frac{1}{2} m v^{2} g r c os θ + \frac{1}{2} v^{2} 2 g R - 2 g R cos θ 2 g R (1 - cos θ) .... (2)$

Maka akan didapat nilai cos $θ$ dengan menyamakan persamaan (1) dan (2)

$g R cos θ cos θ \frac{1}{2} cos θ cos θ = = = = 2 g R (1 - cos θ) 2 (1 - cos θ) 1 - cos θ \frac{2}{3}$

Energi kinetik

Jadi energi kinetik balok di titik P adalah

$E k_{p} = = = = \frac{1}{2} m v^{2} \frac{1}{2} m g R cos θ \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 10 \cdot 0, 3 \cdot \frac{2}{3} 4 J$

Oleh karena itu, jawabannya adalah D. $\;$

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah benda bermassa m diikat oleh seutas tali dengan panjang L = 2,5m dan berada pada suatu permukaan luar kerucut yang licin seperti padagambar. Rotasi benda berlawanan dengan arah gerak jaru...

4.3

Jawaban terverifikasi

Sebuah balok bermassa m meluncur dari ketinggian h pada sebuah bidang miring (sudutkemiringan terhadapbidang datar adalah θ ) dengan kelajuan tetap. Koefisien gesek kinetikantara balok dan bidang miri...

4.2

Jawaban terverifikasi

Sebuah lemari besi dengan berat 300N (awalnya dalam keadaan diam) ditarik oleh sebuah gaya dengan arahmembentuk sudut θ diatasgarismendatar ( cos θ = 5 3 ) . Apabila koefisien gesek statis dan kinet...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah lemari besi dengan berat 300 N (awalnya dalam keadaan diam) ditarik oleh sebuah gaya dengan arah membentuk sudut θ di atas garis mendatar (cos θ = 3/5).Apabila koefisien gesek statis dan kineti...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah balok bermassa 5 kg bergerakdengan kelajuan konstan diatas lantaikasar akibat ditarik oleh gaya 30 N yangmembentuk sudut 37°terhadap lantai.Berapa koefisien gesek kinetik antara balokdengan lan...

5.0

Jawaban terverifikasi