Roboguru

Sebuah benda m = 2 kg bergerak sepanjang sisi dalam sebuah lingkaran yang dipasang vertikal. Di titik A benda diberi kecepatan awal 5 m/s dengan jari-jari lintasannya 1 m, seperti pada gambar di bawah. Tentukan kecepatan benda dan gaya normal di titik terendah!

Pertanyaan

Sebuah benda m = 2 kg bergerak sepanjang sisi dalam sebuah lingkaran yang dipasang vertikal. Di titik A benda diberi kecepatan awal 5 m/s dengan jari-jari lintasannya 1 m, seperti pada gambar di bawah. Tentukan kecepatan benda dan gaya normal di titik terendah!undefined  

  1. ....undefined 

  2. ....undefined 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Misalkan titik terendah yang dimaksud pada soal ini adalah titik B seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Diketahui:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row m equals cell 2 space kg end cell row cell v subscript A end cell equals cell 5 space straight m divided by straight s end cell row R equals cell 1 space straight m end cell end table 

Ditanya

vB = ...?

N = ...?

Penyelesaian:

Hitung kecepatan di titik B menggunakn Hukum Kekekalan Energi Mekanik. Anggap energi potensial nol berada pada garis mendatar yang melewati titik pusat lingkaran, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Sehingga:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript m A end subscript end cell equals cell E subscript m B end subscript end cell row cell E subscript p A end subscript plus E subscript k A end subscript end cell equals cell E subscript p B end subscript plus E subscript k B end subscript end cell row cell negative m times g times h subscript A plus 1 half times m times v subscript A squared end cell equals cell negative m times g times h subscript B plus 1 half times m times v subscript B squared end cell row cell negative 2 times g times h subscript A plus v subscript A squared end cell equals cell negative 2 times g times h subscript B plus v subscript B squared end cell row cell negative 2 times g times R times cos open parentheses 60 degree close parentheses plus v subscript A squared end cell equals cell negative 2 times g times R plus v subscript B squared end cell row cell negative 2 times 10 times 1 times 1 half plus 5 squared end cell equals cell negative 2 times 10 times 1 plus v subscript B squared end cell row cell negative 10 plus 25 end cell equals cell negative 20 plus v subscript B squared end cell row cell v subscript B squared end cell equals cell negative 10 plus 25 plus 20 end cell row cell v subscript B squared end cell equals 35 row cell v subscript B end cell equals cell square root of 35 space straight m divided by straight s end cell row blank blank blank end table  

Kecepatan benda di titik terendah adalah square root of 35 m/s.

Sedangkan gaya Normal di titik terendah dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gaya sentripetal, yaitu sbb:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma F subscript S B end subscript end cell equals cell m times a subscript S B end subscript end cell row cell N minus m times g end cell equals cell m times v subscript B squared over R end cell row N equals cell m times v subscript B squared over R plus m times g end cell row N equals cell m times open parentheses v subscript B squared over R plus g close parentheses end cell row N equals cell 2 times open parentheses 35 over 1 plus 10 close parentheses end cell row N equals cell 2 times open parentheses 35 plus 10 close parentheses end cell row N equals cell 2 times open parentheses 45 close parentheses end cell row N equals cell 90 space straight N end cell end table 

Jadi, kecepatan benda dan gaya normal di titik terendah adalah square root of bold 35 m/s dan 90 N.undefined 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Terakhir diupdate 20 Juli 2021

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved