Iklan

Iklan

Pertanyaan

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 keadaaan diam sehingga batang berotasi terhadap suatu sumbu dalam bidang vertikal. Kecepatan sudut ketika batang tepat pada posisi vertikal adalah... Penuntun : ketinggian h untuk energi potensial adalah ketinggian pusat massa batang terhadap acuan.

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 keadaaan diam sehingga batang berotasi terhadap suatu sumbu dalam bidang vertikal. Kecepatan sudut ketika batang tepat pada posisi vertikal adalah...space 

 

Penuntun: ketinggian h untuk energi potensial adalah ketinggian pusat massa batang terhadap acuan.

  1. omega equals square root of fraction numerator 3 g over denominator l end fraction end root 

  2. omega equals square root of fraction numerator 2 g over denominator 3 l end fraction end root 

  3. omega equals square root of fraction numerator 2 g over denominator l end fraction end root 

  4. omega equals square root of g over l end root 

  5. omega equals fraction numerator g over denominator 2 l end fraction 

Iklan

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A.

jawaban yang tepat adalah A.

Iklan

Pembahasan

Diketahui massa = m panjang = l Ditanyakan Kecepatan sudut batangpada posisi vertikal Jawab Kecepatan sudut batang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dari hukum kekekalan energi mekanik. Batang posisi horizontal Energi mekanik batang saat posisi horizontal dirumuskan sebagai berikut. Batang posisi vertikal Pada pososo vertikal, energi kinetik yang bekerja adalah energi kinetik rotasi, sehingga energi mekanik batang saat posisi vertikal adalah: Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, kedua persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut. karena momen inersia batang yang berotasi di ujungnya adalah: maka persamaan energi mekanik menjadi: Dengan demikian, kecepatan sudut ketika batang tepat pada posisi vertikal adalah . Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Diketahui
massa = m
panjang = l

Ditanyakan
Kecepatan sudut batang pada posisi vertikal

Jawab
Kecepatan sudut batang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dari hukum kekekalan energi mekanik.

Batang posisi horizontal 

Energi mekanik batang saat posisi horizontal dirumuskan sebagai berikut.

E M subscript 1 equals E K subscript 1 plus E P subscript 1 E M subscript 1 equals 0 plus m g h E M subscript 1 equals m g open parentheses 1 half l close parentheses E M subscript 1 equals fraction numerator m g l over denominator 2 end fraction 

Batang posisi vertikal

Pada pososo vertikal, energi kinetik yang bekerja adalah energi kinetik rotasi, sehingga energi mekanik batang saat posisi vertikal adalah:

E M subscript 2 equals E K subscript 2 plus E P subscript 2 E M subscript 2 equals 1 half I omega squared plus 0 E M subscript 2 equals 1 half I omega squared 

Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, kedua persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut.

E M subscript 1 equals E M subscript 2 fraction numerator m g l over denominator 2 end fraction equals 1 half I omega squared 

karena momen inersia batang yang berotasi di ujungnya adalah:

I equals 1 third M R squared I equals 1 third m l squared 

maka persamaan energi mekanik menjadi:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E M subscript 1 end cell equals cell E M subscript 2 end cell row cell fraction numerator m g l over denominator 2 end fraction end cell equals cell 1 half I omega squared end cell row cell fraction numerator m g l over denominator 2 end fraction end cell equals cell 1 half open parentheses 1 third m l squared close parentheses omega squared end cell row cell omega squared end cell equals cell fraction numerator 3 g over denominator l end fraction end cell row omega equals cell square root of fraction numerator 3 g over denominator l end fraction end root end cell end table 

Dengan demikian, kecepatan sudut ketika batang tepat pada posisi vertikal adalah bold italic omega bold equals square root of fraction numerator bold 3 bold g over denominator bold l end fraction end root.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

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

39

Iklan

Iklan

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...

29

3.8

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

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2024 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia