Pertanyaan

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 jarum jam terhadapsumbu putar O dengan laju putar yang konstan. Jika tan θ = 0 , 75 , nilai lajuputar ω agar gaya normal antara benda dan permukaan kerucut bernilainol adalah .... (SBMPTN 2018)

Sebuah benda bermassa m diikat oleh seutas tali dengan panjang L = 2,5 m dan berada pada suatu permukaan luar kerucut yang licin seperti pada gambar.

Rotasi benda berlawanan dengan arah gerak jarum jam terhadap sumbu putar O dengan laju putar yang konstan. Jika $tan θ = 0, 75$ , nilai laju putar $ω$ agar gaya normal antara benda dan permukaan kerucut bernilai nol adalah .... $\;\;$

(SBMPTN 2018)

$2 rad / s$ $\;$
$3 rad / s$ $\;$
$5 rad / s$ $\;$
$7 rad / s$ $\;$
$11 rad / s$ $\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah C.

jawaban yang benar adalah C. $\;\;$

Pembahasan

Diketahui: m ba l o k = m L = 2 , 5 m tan θ = 0 , 75 Permukaan licin Ditanya: ω = ... ? Penyelesaian: Uraikan gaya-gaya yang bekerja pada balok, lalu analisis gaya-gaya yang bekerja. Pada soal diketahui agar gaya normal antara benda dan permukaan kerucut bernilainol, artinya N = 0. (i). Pada sumbu- y : Σ F y = 0 T cos θ = w T cos θ = m g .... ( 1 ) (ii). pada sumbu- x : Σ F x = F se n t r i p e t a l T sin θ − N = m ω 2 R T sin θ − 0 = m ω 2 ( L sin θ ) T = m ω 2 L .... ( 2 ) Substitusikan persamaan (2) ke (1) maka diperoleh: ( m ω 2 L ) cos θ = m g ω = L cos θ g ω = 2 , 5 × 0 , 8 10 ω = 5 rad / s . Dengan demikian, nilai lajuputar ω agar gaya normal antara benda dan permukaan kerucut bernilainol adalah 5 rad / s . Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.

Diketahui:

$m_{ba l o k} = m L = 2, 5 m tan θ = 0, 75 Permukaan licin$

Ditanya: $ω = ... ?$

Penyelesaian:

Uraikan gaya-gaya yang bekerja pada balok, lalu analisis gaya-gaya yang bekerja. Pada soal diketahui agar gaya normal antara benda dan permukaan kerucut bernilai nol, artinya N = 0.

(i). Pada sumbu-y:

$Σ F_{y} = 0 T cos θ = w T cos θ = m g .... (1)$

(ii). pada sumbu-x:

$Σ F_{x} = F_{se n t r i p e t a l} T sin θ - N = m ω^{2} R T sin θ - 0 = m ω^{2} (L sin θ) T = m ω^{2} L .... (2)$

Substitusikan persamaan (2) ke (1) maka diperoleh:

$(m ω^{2} L) cos θ = m g ω = \frac{g}{L cos θ} ω = \frac{10}{2 , 5 \times 0 , 8} ω = 5 rad / s .$

Dengan demikian, nilai laju putar $ω$ agar gaya normal antara benda dan permukaan kerucut bernilai nol adalah $5 rad / s$ .

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C. $\;\;$

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

4.3 (3 rating)

Pertanyaan serupa

Soal terdiri atas 3 bagian, yaitu PERNYATAAN; kata SEBAB; dan ALASAN yang disusun berurutan. Sebuah kubus yang meluncur turun tanpa gesekan pada sebuah bidang miring akan mengalami percepatan tetap...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah balok dengan berat W newton terletak pada sebuah bidang datar. Pada saat t = 0 s balok diam. Kemudian, dari waktu t = 0 s sampai t = 5 s balok didorong dengan gaya konstan F newton sejajar bida...

0.0

Jawaban terverifikasi

Suatu balok bermassa 2 kg yang berada pada suatu bidang datar licin mengalami gaya konstan F = 10 newton dengan arah seperti ditunjukkan gambar. Kecepatan balok pada saat t = 0 sekon adalah 2 m/s kear...

3.6

Jawaban terverifikasi

N buah balok dengan massa yang sama di ataslantai yang licin disusun seperti pada gambar. Balok yang paling kanan ditarik dengan gaya F kekanan. Besarnya tegangan tali antara balok 2 dan3 adalah...

3.0

Jawaban terverifikasi

Mobil 700 kg mogok di jalan yang mendatar. Kabel horizontal mobil derek yang dipakai untuk menyeretnya akan putus jika tegangan di dalamnya melebihi 1.400 N. Percepatan maksimum yang dapat diterima mo...

4.4

Jawaban terverifikasi