Roboguru

Sebuah mistar dengan panjang 1 m yang berporos pada titik pusat massanya terletak pada suatu bidang horizontal licin sehingga ia dapat berotasi secara bebas terhadap poros tersebut. Sebuah partikel bermassa 20 g bergerak pada bidang horizontal tersebut menuju ke salah satu ujung mistar pada kelajuan 5 m/s dalam arah tegak lurus mistar. Partikel menumbuk dan menempel ke ujung mistar. Partikel dan mistar sebagai satu sistem memiliki momen inersia 0,02 kg m2 terhadap poros rotasi. Kelajuan sudut awal mistar (dalam radius) adalah...

Pertanyaan

Sebuah mistar dengan panjang 1 m yang berporos pada titik pusat massanya terletak pada suatu bidang horizontal licin sehingga ia dapat berotasi secara bebas terhadap poros tersebut. Sebuah partikel bermassa 20 g bergerak pada bidang horizontal tersebut menuju ke salah satu ujung mistar pada kelajuan 5 m/s dalam arah tegak lurus mistar. Partikel menumbuk dan menempel ke ujung mistar. Partikel dan mistar sebagai satu sistem memiliki momen inersia 0,02 kg m2 terhadap poros rotasi. Kelajuan sudut awal mistar (dalam radius) adalah...space 

  1. 1,58space 

  2. 2,24space 

  3. 2,50space 

  4. 4space 

  5. 5space 

Pembahasan Soal:

Diketahui
m subscript p equals 20 space straight g equals 20 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent space kg v subscript p equals 5 space straight m divided by straight s I subscript m p end subscript equals 0 comma 02 space kgm squared 

Ditanyakan
Kelajuan sudut awal mistar

Jawab
Kelajuan sudut awal mistar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan kekekalan momentum sudut antara momentum sudut partikel (Lp) dan momentum sudut mistar+partikel (Lmp).

Kelajuan sudut awal mistar adalah:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell L subscript p end cell equals cell L subscript m p end subscript end cell row cell m subscript p v subscript p open parentheses l over 2 close parentheses end cell equals cell I subscript m p end subscript omega end cell row cell open parentheses 20 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses open parentheses 5 close parentheses open parentheses 0 comma 5 close parentheses end cell equals cell open parentheses 0 comma 02 close parentheses omega end cell row omega equals cell 2 comma 50 space rad divided by straight s end cell end table   

Dengan demikian, kelajuan sudut awal mistar adalah 2,50 rad/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

U. Dwi

Mahasiswa/Alumni Institut Pertanian Bogor

Terakhir diupdate 12 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

Satelit S bergerak mengitari planet P dalam suatu orbit elips (lihat gambar).    Nilai perbandingan kelajuan satelit ketika berada di posisi paling dekat A dan di posisi paling jauh B adalah...

Pembahasan Soal:

Diketahui
r subscript P A end subscript equals r r subscript P B end subscript equals 3 r 

Ditanyakan
Perbandingan kelajuan satelit ketika berada di posisi paling dekat A dan di posisi paling jauh B

Jawab
Perbandingan kelajuan satellit dapat dicari dengan menggunakan aturan kekekalan momentum sudut.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell L subscript A end cell equals cell L subscript B end cell row cell m v subscript A r subscript P A end subscript end cell equals cell m v subscript B r subscript P B end subscript end cell row cell v subscript A over v subscript B end cell equals cell r subscript P B end subscript over r subscript P A end subscript end cell row cell v subscript A over v subscript B end cell equals cell fraction numerator 3 r over denominator r end fraction end cell row cell v subscript A over v subscript B end cell equals cell 3 over 1 end cell end table 

Dengan demikian, perbandingan kelajuan satelit ketika berada di posisi paling dekat A dan di posisi paling jauh B adalah 3 : 1.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Roboguru

Sebuah komedi putar memiliki jari-jari 3 m dan momen inersia sebesar 600 kgm2 berputar dengan kecepatan 2  rad/s. Seorang anak bermassa 50 kg tiba-tiba melompat sejajar jari-jari dan mendarat di atas ...

Pembahasan Soal:

Pada soal diketahui bahwa

Jari-jari komedi putar: = 3 m

Momen inersia komedi putar: Error converting from MathML to accessible text.  

Kecepatan sudut awal komedi putar: Error converting from MathML to accessible text. 

Massa anak: = 50 kg

Jarak anak dari poros komedi putar: Error converting from MathML to accessible text.  

Momen inersia anak: Error converting from MathML to accessible text. 

Kecepatan sudut komedi putar setelah anak melompat dapat diketahui dengan menggunakan hukum kekekalan momentum sudut sebagai berikut.

Error converting from MathML to accessible text.   

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Roboguru

Perhatikan gambar berikut ini!   Sebuah benda langit bermassa m mengelilingi bintang biru dengan lintasan berbentuk elips. Panjang sumbu semi mayor elips adalah a. Jika jarak perihelium planet ke bi...

Pembahasan Soal:

Pada soal diketahui bahwa

Massa planet: m

Jarak perihelium planet: begin mathsize 14px style r subscript p equals 0 , 9 end style 

Jarak aphelium planet: begin mathsize 14px style r subscript a equals 2 a minus r subscript p equals 2 a minus 0 , 9 a equals 1 , 1 a end style 

Dalam hal ini planet dapat dianggap sebagai partikel, maka perbandingan kelajuan linier planet di titik aphelium dan perihelium dapat diketahui dengan menggunakan hukum kekekalan momentum sudut untuk partikel berikut ini.

begin mathsize 14px style L subscript a equals L subscript p m v subscript a r subscript a equals m v subscript p r subscript p v subscript a over v subscript p equals r subscript p over r subscript a v subscript a over v subscript p equals fraction numerator 0 , 9 a over denominator 1 , 1 a end fraction v subscript a over v subscript p equals 9 over 11 end style  

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Roboguru

Satelit S bergerak mengitari planet P dalam suatu orbit elips (lihat gambar).    Nilai perbandingan gaya sentripetal yang dialami satelit S ketika berada di posisi A dan di posisi B adalah...

Pembahasan Soal:

Diketahui
r subscript P A end subscript equals r r subscript P B end subscript equals 3 r

Ditanyakan
perbandingan gaya sentripetal yang dialami satelit S ketika berada di posisi A dan di posisi B

Jawab
Sebelum menncari perbandingan gaya sentripetal, cari dahulu perbandingan kecepatan saat berada di posisi A dan B.

Perbandingan kelajuan satellit dapat dicari dengan menggunakan aturan kekekalan momentum sudut.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell L subscript A end cell equals cell L subscript B end cell row cell m v subscript A r subscript P A end subscript end cell equals cell m v subscript B r subscript P B end subscript end cell row cell v subscript A over v subscript B end cell equals cell r subscript P B end subscript over r subscript P A end subscript end cell row cell v subscript A over v subscript B end cell equals cell fraction numerator 3 r over denominator r end fraction end cell row cell v subscript A over v subscript B end cell equals cell 3 over 1 end cell end table 

Jadi, perbandingan kecepatannya adalah table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell v subscript A over v subscript B end cell equals cell 3 over 1 end cell end table.

Setelah mengetahui perbandingan kecepatan, kita hitung gaya sentripetalnya menggunakan persamaan berikut.

F equals fraction numerator m v squared over denominator r end fraction 

Sehingga perbandingan percepatan sentripetal ketika di posisi A dan di posisi adalah:

F subscript A over F subscript B equals fraction numerator begin display style bevelled fraction numerator up diagonal strike m v subscript A squared over denominator r subscript P A end subscript end fraction end style over denominator begin display style bevelled fraction numerator up diagonal strike m v subscript B squared over denominator r subscript P B end subscript end fraction end style end fraction F subscript A over F subscript B equals open parentheses v subscript A over v subscript B close parentheses squared open parentheses r subscript P B end subscript over r subscript P A end subscript close parentheses F subscript A over F subscript B equals open parentheses 3 close parentheses squared open parentheses fraction numerator 3 r over denominator r end fraction close parentheses F subscript A over F subscript B equals 27 over 1 

Dengan demikian, perbandingan gaya sentripetal yang dialami satelit S ketika berada di posisi A dan di posisi B adalah 27 : 1.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Roboguru

Gambar di bawah menunjukkan dua benda bermassa 0,50 kg dan 1,00 kg yang dihubungkan oleh batang ringan dengan panjang 4,00 m dan diletakkan pada suatu permukaan licin. Sebuah benda P massa 0,50 kg yan...

Pembahasan Soal:

Diketahui
m subscript 1 equals 0 comma 5 space kg m subscript 2 equals 1 space kg m subscript P equals 0 comma 5 space kg l equals 4 space straight m v subscript P equals 4 space straight m divided by straight s 

Ditanyakan
Kecepatan sudut sistem

Jawab
Kecepatan sudut akhir sistem dapat dihitung menggunakan aturan kekekalam momentum sudut.

Momentum sudut awal

L subscript a w a l end subscript equals m subscript P v subscript P r L subscript a w a l end subscript equals open parentheses 0 comma 5 close parentheses open parentheses 4 close parentheses open parentheses 2 close parentheses L subscript a w a l end subscript equals 4 space kgm squared divided by straight s 

Jadi, momentum sudut awalnya adalah 4 kgm2/s.

Momentum sudut akhir

L subscript a k h i r end subscript equals I omega L subscript a k h i r end subscript equals open square brackets open parentheses 2 close parentheses open parentheses 1 close parentheses open parentheses 2 close parentheses squared close square brackets omega L subscript a k h i r end subscript equals 8 omega space kgm squared 

Berdasarkan hukum kekekalam momentum sudut, kecepatan sudut akhir dari sistem benda-benda tersebut adalah:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell L subscript a w a l end subscript end cell equals cell L subscript a k h i r end subscript end cell row 4 equals cell 8 omega end cell row omega equals cell 4 over 8 end cell row omega equals cell 0 comma 5 space rad divided by straight s end cell end table 

Dengan demikian, kecepatan sudut sistem benda-benda tersebut adalah 0,50 rad/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Roboguru

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

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