Sebuah cincin dengan massa 0,3 kg dan jari-jari 0,5 m menggelinding di atas permukaan bidang miring yang membentuk sudut 30° terhadap bidang horizontal. Cincin tersebut dilepaskan dari keadaan diam pada ketinggian 5 m secara tegak lurus dari bidang horizontal. Kecepatan linear cincin tersebut sewaktu mencapai bidang horizontal sebesar ... (g = 10 m/s2)

Pertanyaan

Sebuah cincin dengan massa 0,3 kg dan jari-jari 0,5 m menggelinding di atas permukaan bidang miring yang membentuk sudut 30° terhadap bidang horizontal. Cincin tersebut dilepaskan dari keadaan diam pada ketinggian 5 m secara tegak lurus dari bidang horizontal. Kecepatan linear cincin tersebut sewaktu mencapai bidang horizontal sebesar ... (g = 10 m/s²)

$begin mathsize 14px style 2 comma 5 space straight m divided by straight s end style$
$begin mathsize 14px style 5 space straight m divided by straight s end style$
$begin mathsize 14px style 5 square root of 2 space straight m divided by straight s end style$
$begin mathsize 14px style 5 square root of 3 space straight m divided by straight s end style$
$begin mathsize 14px style 10 space straight m divided by straight s end style$

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui

$begin mathsize 14px style m equals 0 comma 3 space kg r equals 0 comma 5 space straight m theta equals 30 degree h equals 5 space straight m v subscript 1 equals 0 g equals 10 space straight m divided by straight s squared I equals m r squared end style$

Ditanyakan v

Penyelesaian

gunakan persamaan Hukum kekekalan energi

$begin mathsize 14px style E M subscript 1 equals E M subscript 2 E p subscript 1 plus E K subscript 1 equals E p subscript 2 plus E k subscript 2 m g h plus 0 equals 0 plus 1 half m v squared plus 1 half I omega squared m g h equals 1 half m v squared plus 1 half open parentheses m r squared close parentheses open parentheses v over r close parentheses squared m g h equals 1 half m v squared plus 1 half m v squared up diagonal strike m g h equals up diagonal strike m v squared 10 times 5 equals v squared v equals 5 square root of 2 space straight m divided by straight s end style$

Dengan demikian, besar kecepatan linear cincin tersebut sewaktu mencapai bidang horizontal sebesar $begin mathsize 14px style 5 square root of 2 space straight m divided by straight s end style$

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Sebuah benda bermassa m dan berputar dengan kecepatan sudut dan berkecepatan v, yang berputar dan berjalan, maka: Energi kinetik rotasinya Energi kinetik translasinya Energi kinetik totalnya ...

Pembahasan Soal:

Gerak translasi adalah suatu gerak yang arahnya lurus atau melengkung. Sedangkan gerak rotasi adalah suatu gerak yang arahnya mengalami perputaran terhadap poros tertentu. Gerak translasi dan rotasi memiliki energi kinetik. Sebuah benda bermassa m dan berputar dengan kecepatan sudut $omega$ dan berkecepatan v yang berputar dan berjalan (menggelinding) maka memiliki energi kinetik rotasi sebesar:

$E subscript k space r o t end subscript equals 1 half times I times omega squared$

dan energi kinetik translasi sebesar:

$E subscript k space t r a n s end subscript equals 1 half times m times v squared$

sehingga energi kinetik totalnya:

$E subscript k space t o t a l end subscript equals E subscript k space r o t end subscript plus E subscript k space t r a n s end subscript E subscript k space t o t a l end subscript equals 1 half times I times omega squared plus 1 half times m times v squared$

Dalam gerak translasi dan rotasi (menggelinding) juga berlaku hukum kekekalan energi mekanik sehingga besar energi mekaniknya selalu tetap.

Sehingga pernyataan 1, 2, 3, dan 4 semuanya benar.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

Roboguru

Sebuah cakram pejal homogen dengan momen inersia I bergerak menggelinding menaiki puncak bukit dengan kelajuan v. Manakah pernyataan yang tepat untuk keadaan cakram itu ketika mencapai puncak dengan k...

Pembahasan Soal:

Selama tidak ada gaya luar, hukum kekekalan energi mekanik berlaku. Karena cakram tidak dipengaruhi gaya luar, pernyataan yang paling tepat adalah energi potensial di puncak dengan ketinggian h sama besar dengan energi kinetik translasi dan rotasi di bawah. $undefined$

Jadi, jawaban yang paling tepat adalah A.

Roboguru

Sebuah bola berongga bermassa 3 kg dan berjari-jari 40 cm berada di puncak sebuah bidang miring setinggi 3 m. Jika mula-mula bola diam, kecepatan bola saat berada di dasar bidang miring adalah ….

Pembahasan Soal:

Pada soal diketahui bahwa

Massa bola: m = 3 kg

Jari-jari bola: r = 40 cm = 0,4 m

Ketinggian bidang miring: h = 3 m

Momen inersia bola berongga : $begin mathsize 14px style I equals 2 over 3 m R squared end style$

Kecepatan sudut bola: $begin mathsize 14px style omega equals v over R end style$

Kecepatan bola saat berada di dasar bidang miring dapat diketahui dengan menggunkaan hukum kekekalan energi mekanik.

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript M subscript 1 end subscript end cell equals cell E subscript M subscript 2 end subscript end cell row cell E subscript P 1 end subscript plus E subscript K 1 end subscript end cell equals cell E subscript P 2 end subscript plus E subscript K 2 end subscript end cell row cell E subscript P 1 end subscript plus 0 end cell equals cell 0 plus left parenthesis 1 half m v squared plus 1 half I omega squared right parenthesis end cell row cell m g h end cell equals cell 1 half m v squared plus 1 half left parenthesis 2 over 3 m R squared right parenthesis left parenthesis v over R right parenthesis squared end cell row cell g h end cell equals cell 1 half v squared plus 2 over 6 v squared end cell row cell g h end cell equals cell 5 over 6 v squared end cell row v equals cell square root of fraction numerator 6 g h over denominator 5 end fraction end root end cell row v equals cell square root of fraction numerator 6 left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 3 right parenthesis over denominator 5 end fraction end root end cell row v equals cell square root of 36 equals 6 space straight m divided by straight s end cell end table end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Roboguru

Sebuah benda berbentuk bola pejal bergerak digelindingkan tanpa tergilincir di atas bidang miring kasar yang mempunyai sudut kemiringan . Benda mendaki bidang miring tersebut dengan kecepatan awal 12 ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$V subscript 0 equals 12 space straight m divided by straight s cos space alpha equals 0 comma 8 g space equals space 10 space straight m divided by straight s squared$

Menggunakan persamaan hukum kekekalan energi mekanik

$E subscript m 1 end subscript equals E subscript m 2 end subscript E subscript k 1 end subscript plus E subscript p 1 end subscript equals E subscript k 2 end subscript plus E subscript p 2 end subscript E k subscript r 1 end subscript plus E k subscript T 1 end subscript plus E subscript p 1 end subscript equals E k subscript r 2 end subscript plus E k subscript T 2 end subscript plus E subscript p 2 end subscript 1 half I omega subscript 1 squared plus 1 half m v subscript 1 squared plus m g h subscript 1 equals 1 half I omega subscript 2 squared plus 1 half m v subscript 2 squared plus m g h subscript 2 1 half 2 over 5 m R squared v subscript 1 squared over R squared plus 1 half m v subscript 1 squared plus m g h subscript 1 equals 1 half 2 over 5 m R squared v subscript 2 squared over R squared plus 1 half m v subscript 2 squared plus m g h subscript 2 1 fifth m v subscript 1 squared plus 1 half m v subscript 1 squared plus m g h subscript 1 equals 1 fifth m v subscript 2 squared plus 1 half m v subscript 2 squared plus m g h subscript 2 1 fifth v subscript 1 squared plus 1 half v subscript 1 squared plus g h subscript 1 equals 1 fifth v subscript 2 squared plus 1 half v subscript 2 squared plus g h subscript 2 1 fifth v subscript 1 squared plus 1 half v subscript 1 squared equals g h 1 fifth 12 squared plus 1 half 12 squared equals 10 h 1 fifth 144 plus 1 half 144 equals 10 h 28 comma 8 plus 72 equals 10 h 100 comma 8 equals 10 h h equals fraction numerator 100 comma 8 over denominator 10 end fraction h equals 10 comma 08 space straight m$

mencari $alpha$ :

$cos open parentheses alpha close parentheses equals 0 comma 8 alpha equals cos to the power of negative 1 end exponent left parenthesis 0 comma 8 right parenthesis alpha equals 37 degree$

mencari panjang lintasan:

$s equals fraction numerator h over denominator sin open parentheses alpha close parentheses end fraction s equals fraction numerator 10 comma 08 over denominator sin open parentheses 37 close parentheses end fraction s equals fraction numerator 10 comma 08 over denominator 0 comma 6 end fraction s equals 16 comma 8 space straight m$

Jadi, jawaban yang tepat adalah 16,8 m.

Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Sebuah roda akan dinaikkan pada anak tangga seperti pada gambar. Jika jari-jari = R, berat roda = W, tinggi anak tangga = h, maka gaya F minimum yang dibutuhkan agar roda...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row y equals cell R minus h end cell row x equals cell open parentheses R squared minus y squared close parentheses to the power of 1 half end exponent end cell row blank equals cell open parentheses R squared minus open parentheses R minus h close parentheses squared close parentheses to the power of 1 half end exponent end cell row blank equals cell open parentheses R squared minus R squared plus 2 R h minus h squared close parentheses to the power of 1 half end exponent end cell row blank equals cell open parentheses 2 R h minus h squared close parentheses to the power of 1 half end exponent end cell end table$

Ditanya: $F equals... ?$

Penyelesaian:

Syarat benda berotasi adalah total torsi yang bekerja pada benda sama dengan nol.

$begin inline style sum for space of end style tau equals 0 F. y minus W. x equals 0 F equals fraction numerator W. x over denominator y end fraction F equals fraction numerator W open parentheses 2 R h minus h squared close parentheses to the power of begin display style 1 half end style end exponent over denominator R minus h end fraction$

Dengan demikian, gaya F minimum yang dibutuhkan agar roda tersebut dapat naik adalah $Error converting from MathML to accessible text.$ .

Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah B.

Roboguru