Roboguru

Sebuah pejal homogen menggelinding pada bidang datar dengan kecepatan v = 10 m/s. Bola kemudian menggelinding ke atas menurut bidang miring hingga mencapai titik balik B setinggi h. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka h = ? (benda berbentuk bola pejal maka : I=52​mR2 dan ω=Rv​)

Pertanyaan

Sebuah pejal homogen menggelinding pada bidang datar dengan kecepatan v = 10 m/s. Bola kemudian menggelinding ke atas menurut bidang miring hingga mencapai titik balik B setinggi h.

Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka h = ? (benda berbentuk bola pejal maka : I=52mR2 dan ω=Rv)

Pembahasan Soal:

Diketahui :

v1=10m/sg=10m/s2

Ditanya : h...?

Penyelesaian :

Gunakan persamaan Hukum Kekekalan Energi Mekanik

EM1=EM2Ep1+Ek1=Ep2+Ek20+21mv2+21Iω2=mgh+021mv2+21(52mR2)(Rv)2=mgh107v2=gh107(10)2=10hh=7m

Dengan demikian, besar h adalah 7 m.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Ridwan

Mahasiswa/Alumni UIN Sunan Gunung Djati Bandung

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

Tiga buah benda, yaitu bola pejal, bola berongga, dan silinder pejal berada pada puncak bidang miring dengan ketinggian h. Selanjutnya dalam waktu yang bersamaan kedua benda tersebut dilepaskan sehing...

Pembahasan Soal:

Kecepatan benda saat mencapai lantai dengan hukum kekekalan energi:


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E M subscript a w a l end subscript end cell equals cell E M subscript a k h i r end subscript end cell row cell E P subscript 1 plus E K subscript 1 end cell equals cell E P subscript 2 plus E K subscript 2 end cell row cell E P subscript 1 end cell equals cell E K subscript 2 end cell row cell m g h end cell equals cell 1 half m v squared plus 1 half I omega squared end cell row cell m g h end cell equals cell 1 half m v squared plus 1 half open parentheses k m R squared close parentheses open parentheses v over R close parentheses squared end cell row cell m g h end cell equals cell 1 half m v squared plus 1 half k m v squared end cell row cell g h end cell equals cell 1 half v squared open parentheses 1 plus k close parentheses end cell row v equals cell square root of fraction numerator 2 g h over denominator open parentheses 1 plus k close parentheses end fraction end root end cell end table   


Dari rumus di atas kita ketahui bahwa kecepatan benda berbanding terbalik dengan konstanta-nya. Artinya, nilai konstanta yang kecil akan menghasilkan kecepatan yang besar, dan begitupun sebaliknya.

Jadi, untuk menentukan siapa yang tercepat sampai ke dasar bidang adalah dengan mengurutkan nilai konstanta dari yang terkecil hingga terbesar.

Momen inersia bola pejal: undefined, maka begin mathsize 14px style k equals 2 over 5 end style

Momen inersia bola berongga: undefined, maka begin mathsize 14px style k equals 2 over 3 end style

Momen inersia silinder pejal: begin mathsize 14px style I equals 1 half m R squared end style, maka begin mathsize 14px style k equals 1 half end style  

Sehingga urutan benda dari yang tercepat hingga terlama sampai ke dasar bidang adalah bola pejal - silinder pejal - bola berongga.

Jadi, jawaban yang benar adalah D.undefinedundefined

1

Roboguru

Dua butir kelereng yang identik menuruni bidang miring. Kelereng yang satu lebih licin daripada kelereng lainnya. Jika kelereng yang satu meluncur, sedang kelereng yang lainnya menggelinding, pernyata...

Pembahasan Soal:

Untuk menentukan kelereng mana yang lebih dulu tiba di dasar, kita harus menghitung masing-masing percepatannya.

Kelereng yang meluncur
Kelereng yang meluncur hanya mengalami gerak translasi.

Dengan adanya ilustrasi di atas, maka percepatan pada kelereng yang meluncur adalah :

Fmgsinθgsinθ===maluncurmaluncuraluncur

Kelereng yang menggelinding 
Kelereng yang menggelinding ini akan mengalami 2 gerakan yaitu translasi dan rotasi.

Dengan adanya ilustrasi di atas, maka percepatan pada kelereng yang menggelinding harus dihitung dai kedua gerak, yaitu :

  1. Gerak translasi
    Fmgsinθf==maglindingmaglinding(1)
  2. Gerak rotasi
    τfRf===Iω(52mR2)(Raglinding)52maglinding(2)
    Substitusi persamaan (2) ke (1), menjadi :
    mgsinθfmgsinθ52maglindinggsinθ52aglindinggsinθ75gsinθ=====maglindingmaglindingaglinding57aaglinding 

Maka, diperoleh aluncur=gsinθ dan  aglinding=75gsinθDengan demikian, kelereng yang meluncur akan tiba lebih dulu di dasar daripada kelereng yang menggelinding karena percepatan luncur lebih besar daripada percepatan glinding.

Jawaban yang benar adalah A.

0

Roboguru

Pada gambar tampak sebuah bola pejal menggelinding pada lantai dasar dengan kecepatan 20 m/s. Berapakah ketinggian maksimum h yang dapat dicapai bola?

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

undefined

v = 20 m/s.

Ditanya: h = ...?

Gunakan hukum kekekalan energi mekanik

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E M subscript a w a l end subscript end cell equals cell E M subscript a k h i r end subscript end cell row cell E P subscript m a x end subscript plus E K subscript m i n end subscript end cell equals cell E K subscript m a x end subscript plus E P subscript m i n end subscript end cell row cell m g h plus 0 end cell equals cell E K subscript t r a n s l a s i end subscript plus E K subscript r o t a s i end subscript plus 0 end cell row cell m g h end cell equals cell 1 half m v squared plus 1 half I omega squared end cell row cell m g h end cell equals cell 1 half m v squared plus 1 half left parenthesis 2 over 5 m r squared right parenthesis v squared over r squared end cell row cell g h end cell equals cell 1 half v squared plus 1 fifth v squared end cell row cell left parenthesis 10 right parenthesis h end cell equals cell 7 over 10 left parenthesis 20 right parenthesis squared end cell row h equals cell 28 space straight m end cell end table 

Jadi, ketinggian maksimum yang dapat dicapai bola sejauh 28 m.undefined 

0

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 sama besar dengan energi kinetik translasi dan rotasi di bawah.undefined 

Jadi, jawaban yang paling tepat adalah A.

0

Roboguru

Sebuah bola pejal menggelinding dari keadaan diam menuruni suatu bidang miring yang membentuk sudut 37o terhadap arah mendatar. Kelajuan linier bola ketika menempuh lintasan sejauh 3,5 m pada bidang a...

Pembahasan Soal:

Mari kita tinjau dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik, dimana posisi awal benda berada di puncak bidang miring, dan posisi akhir di dasar bidang miring, maka

undefined  

Mula-mula benda dalam keadaan diam sehingga EK₁ = 0, dan pada saat benda sudah menempuh lintasan sejauh 3,5 m maka EP₂ = 0, sehingga

begin mathsize 14px style E P subscript 1 equals E K subscript 2 m g h equals 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 2 over 5 m R squared close parentheses open parentheses v over R close parentheses squared m g h equals 1 half m v squared plus 1 fifth m v squared g h equals 7 over 10 v squared v equals square root of 10 over 7 g h end root end style  

Nah, tinggi bidang miring belum diketahui, maka kita bisa cari dengan menggunakan phytagoras

 

Sehingga tinggi bidang miring tersebut adalah

Error converting from MathML to accessible text.  

Jadi, kecepatan linernya adalah

begin mathsize 14px style v equals square root of 10 over 7 open parentheses 10 close parentheses open parentheses 21 over 10 close parentheses end root v equals square root of 30 blank straight m divided by straight s end style  

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

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