Roboguru
SD
SMP
SMA
UTBK/SNBT

Iklan

Iklan

Pertanyaan

Sebuah benda m = 2 kg bergerak sepanjang sisi dalam sebuah lingkaran yang dipasang vertikal. Dititik 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!

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!  

  1. ....undefined 

  2. ....undefined 

Ke roboguru plus

Iklan

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kecepatan benda dan gaya normal di titik terendah adalah m/s dan 90 N.

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

Iklan

Pembahasan

Pembahasan
lock

Misalkan titik terendah yang dimaksud pada soal ini adalah titik B seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini: Diketahui : Ditanya : v B = ...? 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: Kecepatan benda di titik terendah adalah m/s. Sedangkan gaya Normal di titik terendah dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gaya sentripetal, yaitu sbb: Jadi, kecepatan benda dan gaya normal di titik terendah adalah m/s dan 90 N.

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 

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

3

Iklan

Iklan

Gold Icon

Klaim Gold gratis sekarang!

Dengan Gold kamu bisa tanya soal ke Forum sepuasnya, lho.

Pertanyaan serupa

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...

8

5.0

Jawaban terverifikasi

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...

8

5.0

Jawaban terverifikasi

Iklan

Iklan

Sebuah partikel bergerak melingkar beraturan dengan diameter 1 m. Jika partikel tersebut menempuh lintasan sudut 3 1 ​ lingkaran dalam waktu 1 detik, maka kecepatannya angulernya adalah ....

5

4.0

Jawaban terverifikasi

Suatu aliran air yang kecepatannya 10 cm/s memutar sebuah kincir air. Jika garis tengah kincir 2 m, kecepatan sudut kinciradalah....

10

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah piringan berputar dengan percepatan sudut konstan 3 rads -2 . Jika piringan mulai dari keadaan diam, tentukan besar kecepatan sudut dari piringan!

2

5.0

Jawaban terverifikasi
Ruangguru

RUANGGURU HQ

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

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Download di Google Play

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Bantuan & Panduan

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

+62 815-7441-0000

Email info@ruangguru.com

[email protected]

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

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