Pertanyaan

Sebuah bola kecil bermassa m diikat pada seutas tali yang panjangnya L. Berapa kelajuan awal minimum yang harus dimiliki bola relatif terhadap titik putar O agar lintasannya berbentuk lingkaran vertikal?

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

R. Maiza

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Gambar di atas adalah ilustrasi lintasan yang akan dilalui bola. Bola bergerak dengan kelajuan awal minimum, maka besar tegangan tali di titik tertinggi nol. Dengan menggunakan hukum Newton, kita dapat menghitung kecepatan di titik tertinggi (titik B) dengan persamaan berikut. Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, kelajuan awal minimum bola di titik A dapat dihitung dengan:

Gambar di atas adalah ilustrasi lintasan yang akan dilalui bola.

Bola bergerak dengan kelajuan awal minimum, maka besar tegangan tali di titik tertinggi nol.

Dengan menggunakan hukum Newton, kita dapat menghitung kecepatan di titik tertinggi (titik B) dengan persamaan berikut.

$begin inline style stack sum F with blank below end style begin inline style equals end style begin inline style m end style fraction numerator v apostrophe squared over denominator L end fraction$

$w plus T equals m fraction numerator v apostrophe squared over denominator L end fraction m g plus 0 equals m fraction numerator v apostrophe squared over denominator L end fraction g L equals v apostrophe squared$

Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, kelajuan awal minimum bola di titik A dapat dihitung dengan:

$E M subscript A equals E M subscript B E K subscript A plus E P subscript A equals E K subscript B plus E P subscript B fraction numerator m v squared over denominator 2 end fraction plus 0 equals fraction numerator m v apostrophe squared over denominator 2 end fraction plus m g h v squared over 2 equals fraction numerator v apostrophe squared over denominator 2 end fraction plus g left parenthesis 2 L right parenthesis v squared over 2 equals fraction numerator g L over denominator 2 end fraction plus g left parenthesis 2 L right parenthesis v squared equals g L plus g left parenthesis 4 L right parenthesis v equals square root of 5 g L end root$

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Bandul A dapat meluncur bebas sepanjang suatu lintasan berbentuk setengah lingkaran berjari-jari R. Sistem berputar dengan kecepatan sudut ω terhadap sumbu vertikal OO’. Bandul berada pada keadaan set...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah pesawat mainan diikat pada ujung bebas sebuah tali yang panjangnya 0.8 m dan digantungkan pada langit-langit. Pesawat digerakkan sedemikian rupa sehingga membentuk sebuah ayunan kerucut. Jika s...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah mobil dengan massa 3 ton bergerak dengan kecepatan 25 m/s melalui sebuah jembatan yang melengkung dengan jari-jari 150 m. Berapakah gaya normal yang dialami mobil saat berada di puncak jembatan...

5.0

Jawaban terverifikasi

Roda A dan B berjari-jari sama, sedangkan jari-jari roda C adalah setengah jari-jari roda A. Pernyataan yang tidak tepat mengenai hubungan roda pada gambar tersebut adalah . . .

5.0

Jawaban terverifikasi

Tiga buah roda, A dan B menyatu dan sepusat, A dan C dihubungkan dengan rantai. Jika r A = 4 cm, r B = 2 cm, dan r C = 10 cm, maka perbandingan kecepatan sudut roda B dan C adalah….

4.8

Jawaban terverifikasi