Contoh soal Gerak Menggelinding

2 Contoh soal Gerak Menggelinding

1. Sebuah benda berbentuk silinder berongga (I = mR2) bergerak menggelinding tanpa tergelincir mendaki bidang miring kasar dengan kecepatan awal 10 m/s. Bidang miring itu mempunyai sudut elevasi θ dengan tan θ = 0,75. Jika percepatan gravitasi g = 10 m.s-2 dan kecepatan benda itu berkurang menjadi 5 m.s-1 maka jarak pada bidang miring yang ditempuh benda tersebut adalah….
A. 12,5 m
B. 10 m
C. 7,5 m
D. 5 m
E. 2,5 m
Pembahasan
Diketahui :
Momen inersia silinder berongga (I) = m R2
Sudut elevasi bidang miring = θ , di mana tangen θ = 0,75 = 75/100 = depan / bawah
Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Gerak menggelinding - 4Sin θ = depan / miring = 75/125 = 3/5 = 0,6
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Kecepatan awal (vo) = 10 m/s
Kecepatan akhir (vt) = 5 m/s
Ditanya : Jarak yang ditempuh benda tersebut!
Jawab :
Hitung ketinggian yang dicapai silinder menggunakan rumus hukum kekekalan energi mekanik :

BACA JUGA  Kalor jenis

Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Gerak menggelinding - 1

Ketinggian awal (ho) = 0 meter
Kecepatan awal (vo) = 10 m/s
Kecepatan akhir (vt) = 5 m/s
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2

Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Gerak menggelinding - 2Silinder mendaki hingga ketinggian 7,5 meter. Jarak yang ditempuh silinder :

Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Gerak menggelinding - 3

Jarak yang ditempuh silinder adalah 12,5 meter.
Jawaban yang benar adalah A.

Keterangan rumus :
o = awal, t = akhir, EM = Energi mekanik, EP = Energi potensial, EK = Energi kinetik, m = Massa, g = Percepatan gravitasi, h = Ketinggian, v = Kecepatan linear, ω = Kecepatan sudut, I = momen inersia, R = Jari-jari silinder

2. Sebuah silinder pejal (I = ½ mR2) dengan massa 3 kg bergerak menggelinding tanpa tergelincir mendaki bidang miring kasar yang mempunyai sudut elevasi θ dengan sin θ = 0,6. Jika percepatan gravitasi g = 10 m.s-2 dan kecepatan awal benda itu 10 m/s, maka panjang lintasan miring itu yang ditempuh benda sebelum berhenti adalah….
A. 9,5 meter
B. 10,5 meter
C. 11,5 meter
D. 12,5 meter
E. 13,5 meter
Pembahasan
Diketahui :
Momen inersia silinder pejal (I) = ½ m R2
Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Gerak menggelinding - 8Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Gerak menggelinding - 8Massa silinder = 3 kg
Kecepatan awal (vo) = 10 m/s
Kecepatan akhir (vt) = 0 m/s (benda berhenti)
Sudut elevasi bidang miring (θ) = θ, di mana sin θ = 0,6 = 6/10 = depan/miring
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Ditanya : Panjang lintasan yang ditempuh benda sebelum berhenti!
Jawab :
Hitung ketinggian yang dicapai silinder menggunakan rumus hukum kekekalan energi mekanik :

BACA JUGA  Prinsip dan Persamaan Bernoulli

Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Gerak menggelinding - 5

Ketinggian awal (ho) = 0 meter
Kecepatan awal (vo) = 10 m/s
Kecepatan akhir (vt) = 0 m/s (benda berhenti)
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2

Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Gerak menggelinding - 6

Silinder mendaki hingga ketinggian 7,5 meter.

Jarak yang ditempuh silinder :

Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Gerak menggelinding - 7

Jarak yang ditempuh silinder adalah 12,5 meter.
Jawaban yang benar adalah D.

Sumber soal:

Soal UN Fisika SMA/MA

Print Friendly, PDF & Email

Tinggalkan komentar

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.

Eksplorasi konten lain dari Ilmu Pengetahuan

Langganan sekarang agar bisa terus membaca dan mendapatkan akses ke semua arsip.

Lanjutkan membaca