Perhatikan gambar berikut! Roda A pada gambar di atas memiliki massa 2 kg, jari-jari 0,2 m, dan kecepatan sudut awal 50 rad/s (kira-kira 500 rpm). Roda A dikopel (satu poros) dengan keping B yang memiliki massa 4 kg, jari-jari 0,1 m, dan kecepatan sudut awal 200 rad/s. Tentukan kecepatan sudut akhir bersama ω setelah keduanya didorong sehingga bersentuhan (gambar bawah). Apakah energi kinetik kekal selama proses tersebut?

Pertanyaan

Perhatikan gambar berikut!

Roda A pada gambar di atas memiliki massa 2 kg, jari-jari 0,2 m, dan kecepatan sudut awal 50 rad/s (kira-kira 500 rpm). Roda A dikopel (satu poros) dengan keping B yang memiliki massa 4 kg, jari-jari 0,1 m, dan kecepatan sudut awal 200 rad/s. Tentukan kecepatan sudut akhir bersama $\omega$ setelah keduanya didorong sehingga bersentuhan (gambar bawah). Apakah energi kinetik kekal selama proses tersebut?

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

selama proses tersebut energi kinetik tidak kekal

Pembahasan

Momentum sudut adalah ukuran kekuatan gerak rotasi benda . Momentum sudut dilambangkan L, dan besarnya bergantung dari momen inersia dan kecepatan sudut benda.

Diketahui:

m subscript A equals 2 space kg omega subscript A equals 50 space rad divided by straight s r subscript A equals 0 comma 2 space straight m m subscript B equals 4 space kg omega subscript B equals 200 space rad divided by straight s r subscript B equals 0 comma 1 space straight m R o d a space d i a n g g a p space s i l i n d e r space p e j a l space I equals 1 half m r squared

Ditanya: Kecepatan sudut akhir open parentheses omega close parentheses dan apakah energi kinetik kekal?

Jawaban:

Pada soal ini, berlaku hukum kekekalan momentum sudut, dimana besar momentum awal sama dengan momentum akhir (saat roda bersentuhan).

Kita gunakan persamaan hukum kekekalan momentum sudut

$M o m e n t u m space s u d u t space a w a l equals m o m e n t u m space s u d u t space a k h i r L equals L apostrophe I subscript A times omega subscript A plus I subscript B times omega subscript B equals open parentheses I subscript A plus I subscript B close parentheses times omega 1 half m subscript A open parentheses r subscript A close parentheses squared times omega subscript A plus 1 half m subscript B open parentheses r subscript B close parentheses squared times omega subscript B equals open parentheses 1 half m subscript A open parentheses r subscript A close parentheses squared plus 1 half m subscript B open parentheses r subscript B close parentheses squared close parentheses times omega 1 half times 2 times open parentheses 0 comma 2 close parentheses squared times 50 plus 1 half times 4 times open parentheses 0 comma 1 close parentheses squared times 200 equals open parentheses 1 half times 2 times open parentheses 0 comma 2 close parentheses squared plus 1 half times 4 times open parentheses 0 comma 1 close parentheses squared close parentheses times omega 2 plus 4 equals 0 comma 06 times omega 6 equals 0 comma 06. omega omega equals fraction numerator 6 over denominator 0 comma 06 end fraction equals bold 100 bold space bold rad bold divided by bold s$

Jadi, besar kecepatan sudut akhir adalah 100 rad/s

Untuk mengetahui kekekalan energi kinetik, kita hitung masing-masing energi kinetik sebelum dan sesudah roda bersentuhan.

Jadi, selama proses tersebut energi kinetik tidak kekal

627

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Perhatikan gambar berikut! Seorang anak laki-laki bermassa m = 50 kg berdiri di pusat sebuah komidi putar yang sedang berputar terhadap suatu poros tanpa gesekan pada kecepatan sebesar 1 rad/s. Ang...

847

0.0

Jawaban terverifikasi

Seorang penari Ice Skating memiliki momen inersia sebesar 12 kg m2 saat berputar dengan tangan terentang dan 8 saat berputar dengan tangan merapat. Hitunglah perbandingan energi kinetik penari saat be...

1rb+

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah piringan berbentuk silinder pejal homogen mula-mula berputar pada porosnya dengan kelajuan sudut 4 rad/s. Massa dan jari-jari piringan 1 kg dan 0,5 m. Bila di atas piringan diletakkan cincin ya...

124

0.0

Jawaban terverifikasi

Seorang anak dengan kedua lengan berada dalam pangkuan sedang berputar pada suatu kursi putar dengan 1,00 putaran/s. Ketika ia merentangkan kedua lengannya, ia diperlambat sampai 0,40 putaran/s. Tentu...

626

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah bola pejal 500 g berjari-jari 7 cm dengan momen kelembaman (inersia) sebesar 0,00098 kgm2, berputar dengan 30 putaran/detik (put/s) pada sebuah sumbu yang melalui titik pusatnya. Berapakah ener...

1rb+

0.0

Jawaban terverifikasi