Pertanyaan

Perhatikan gambar! Sebuah bola pejal homogen ( I = 3 2 M R 2 ) bermassa M = 2 kg menuruni dari puncak bidang miring yang kasar, sehingga bola pejal tersebut menggelinding yang terlihat seperti gambar di atas. Jika g = 10 m/s 2 , Tentukan kecepatan bola pejal ketika berada di dasar bidang miring! (gunakan cara konsep hukum kekekalan energi mekanik)

Perhatikan gambar!

Sebuah bola pejal homogen ( $I = \frac{2}{3} M R^{2}$ ) bermassa M = 2 kg menuruni dari puncak bidang miring yang kasar, sehingga bola pejal tersebut menggelinding yang terlihat seperti gambar di atas. Jika g = 10 m/s², Tentukan kecepatan bola pejal ketika berada di dasar bidang miring! (gunakan cara konsep hukum kekekalan energi mekanik) $\;$

8 dari 10 siswa nilainya naik

dengan paket belajar pilihan

Habis dalam

Klaim

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kecepatan bola pejal ketika berada di dasar bidang miring adalahh 6 m/s.

kecepatan bola pejal ketika berada di dasar bidang miring adalahh 6 m/s. $\;$

Pembahasan

Diketahui: I = 3 2 M R 2 M = 2 kg g = 10 m / s 2 h A = AO = 3 m OB = 4 m v A = 0 ( diam ) Ditanya: v B = ...? Jawaban: Saat bola pejal menggeliding, bola tersebut melakukan gerak translasi dan gerak rotasi. Sehingga energi kinetik total bola pejal tersebut merupakan penjumlahan energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi. Dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik didapatkan: E M A E P A + E K A E P A + 0 M g h A M g h A M g h A g h A g h A v B v B v B v B = = = = = = = = = = = = E M B E P B + E K B 0 + E K Bt r an s + E K B ro t 2 1 M v B 2 + 2 1 I ω 2 2 1 M v B 2 + 2 1 ( 3 2 M R 2 ) R 2 v B 2 2 1 M v B 2 + 6 2 M v B 2 2 1 v B 2 + 6 2 v B 2 6 5 v B 2 5 6 g h A 5 6 ( 10 ) ( 3 ) 36 6 s m Jadi,kecepatan bola pejal ketika berada di dasar bidang miring adalahh 6 m/s.

Diketahui:

$I = \frac{2}{3} M R^{2} M = 2 kg g = 10 m / s^{2} h_{A} = AO = 3 m OB = 4 m v_{A} = 0 (diam)$

Ditanya: v_B = ...?

Jawaban:

Saat bola pejal menggeliding, bola tersebut melakukan gerak translasi dan gerak rotasi. Sehingga energi kinetik total bola pejal tersebut merupakan penjumlahan energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi. Dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik didapatkan:

$E M_{A} E P_{A} + E K_{A} E P_{A} + 0 M g h_{A} M g h_{A} M g h_{A} g h_{A} g h_{A} v_{B} v_{B} v_{B} v_{B} = = = = = = = = = = = = E M_{B} E P_{B} + E K_{B} 0 + E K_{Bt r an s} + E K_{B ro t} \frac{1}{2} M v_{B}^{2} + \frac{1}{2} I ω^{2} \frac{1}{2} M v_{B}^{2} + \frac{1}{2} (\frac{2}{3} M R^{2}) \frac{v _{B}^{2}}{R ^{2}} \frac{1}{2} M v_{B}^{2} + \frac{2}{6} M v_{B}^{2} \frac{1}{2} v_{B}^{2} + \frac{2}{6} v_{B}^{2} \frac{5}{6} v_{B}^{2} \frac{6}{5} g h_{A} \frac{6}{5} (10) (3) 36 6 \frac{m}{s}$

Jadi, kecepatan bola pejal ketika berada di dasar bidang miring adalahh 6 m/s. $\;$

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

4.8 (5 rating)

zhafarina aulia

Makasih ❤️ Pembahasan lengkap banget

Pertanyaan serupa

Sebuah silinder dengan massa m dan jari-jari r berada di atas bidang miring, kemudian silinder menggelinding. Jika momen inersia silinder I = 2 1 m r 2 , tentukan perbandingan kecepatan saat silinde...

3.8

Jawaban terverifikasi

Sebuah silinder pejal dengan massa 20 kg dan jari-jari 10 cm menggelinding pada bidang miring kasar dengan sudut kemiring 3 7 ∘ . Jika g = 10 m/s 2 , tentukan kecepatan silinder setelah menempuh jarak...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah batang homogen dengan massa m dan panjang l diberi engsel pada salah satu ujungnya sehingga batang bebas berotasi. Batang dinaikkan sehingga posisinya horizontal, kemudian dibebaskan dari keada...

4.3

Jawaban terverifikasi

Sebuah bola berongga dilepaskan dari puncak bidang miring yang memiliki ketinggian 3 meter dari bidang alasnya. Jika bola dapat menggelinding murnii dan percepatan gravitasi Bumi g = 10 ms -2 , kecepa...

4.5

Jawaban terverifikasi

Sebuah roda massanya 0,5 kg dapat menggelinding tanpa slip menuruni sebuah bidang miring. Tinggi bidang miring ke alasnya adalah 1,6 m. Jika g = 10 m.s -2 dan kecepatanawal roda adalah nol, kecepatan ...

5.0

Jawaban terverifikasi