Contoh Soal

Contoh Soal Momen Gaya (Torsi)

1. Perhatikan Gambar Berikut

Besar momen gaya di titik B jika massa batang AC diabaikan dan panjang batang AC 4 m adalah ……

Jawab :

Dik : F_A = 40 N, F_D = 100 N, F_C = 50 N

R_AB = 1 m, R_DB =1 m, R_CB = 3 m

Dit : ∑τ_D = ?

Penyelesaian :

∑τ_D = F_C . R_CB + F_D . R_DB  – F_A . R_AB   

∑τ_D= (50)(3) + (100)(1) – (40)(1)

∑τ_D = 150 + 100 – 40

∑τ_D = 210 N m

Contoh Soal Momen Inersia

2. Sebuah Tongkat ringan (masanya diabaikan) memiliki panjang 1,5 m seperti terlihat pada gambar berikut .

Beban A,B, dan C dengan massa masing-masing 2 kg, 3 kg, dan 4 kg di letakkan sepanjang tongkat. Jika Sistem diputar dengan sumbu melalui D, besar momen inersianya adalah ……….

Jawab : Dik : m_A = 2 kg, m_B = 3 kg, m_C = 4 kg

R_AD= 1 m, R_BD= 0,6 m, R_CD= 0,5 m

Dit : I_D = ?

Penyelesaian :

I_D = ∑mR²

I_D = m_A.R_AD² + m_B.R_BD² + m_C.R_CD²

I_D = 2(1)² + 3(0,6)² + 4(0,5)²

I_D = 2 + 1,08 + 1

I_D = 4,08 Kg m²

Contoh Soal Momentum Sudut

3. Sebuah Roda pejal berjari-jari 10 cm dan bermassa 10 kg berotasi dengan    kecepatan sudut 10 rad/s. Tentukan :

a. Momentum sudut, dan

b. Energi kinetik rotasi

Jawab : Dik : r = 10 cm = 0,1        m = 10 kg       ꞷ = 10 rad/s

Dit  : a. L = ?               b. EK = ?

Penyelesaian :

a. L = I.ꞷ

L = (½ mr²)ω

= ½(10)(0,1)²(10)

= 0,5 kg m²/s

b. EK = ½ I.ω²

= ½(½mr²)ω²

= ¼(10)(0,1)²(10)²

= 2,5 J

Contoh Soal  Kestimbangan

4. Perhatikan Gambar Berikut

Jika benda dalam keadaan setimbang, tegangan tali T₁ dan T₂ adalah ?

Penyelesaian :

∑F_X               =   0

T_1x – T₂         =   0

T₁ cos 45^o           =  T

T₂                  =  ½√2T₁                       …….. (1)

∑F_Y                       =  0

T_1y  – W    =  0

T₁ sin 45^o    = mg

½√2T₁    = 100

T₁             = 200/√2

T₁             = 100√2 N

Substitusikan T₁ ke persamaan (1)

T₂ = ½√2T₁

= ½√2(100√2)

= 100 N

Contoh soal Titik Berat

5. Perhatikan Gambar berikut

Koordinat titik berat untuk benda homogen tersebut adalah………..

Penyelesaian :

Benda dibagi menjadi 2 bagian.

Bagian 1 :                                                                                Bagian 2 :

X₁ = ½(2) = 1 cm                                                          X₂ = ½(6) = 3 cm

Y₁  = ½(10) = 5 cm                                                        Y₂ = ½(2) = 1 cm

A₁  = (2)(10) = 20 cm²                                                   A₂ = (6)(2) = 12 cm²

Jadi, koordinat titik berat (X₀,Y₀) = (2,5 : 3,5) cm.

BACK                                                                                                                                      NEXT