Gerak rotasi – UN fisika SMA/MA
Momen Gaya
1. Soal UN 2011/2012 B74 No.7
Batang AB yang massanya diabaikan diletakkan mendatar dan dikerjakan tiga buah gaya seperti gambar. Resultan momen gaya yang bekerja pada batang jika diputar pada poros di D adalah… (sin 53o = 0,8)
A. 2,4 N m
B. 2,6 N m
C. 3,0 N m
D. 3,2 N m
E. 3,4 N m
Pembahasan
Diketahui :
Sumbu rotasi atau poros terletak di titik D.
F1 = 10 N dan l1 = r1 sin θ = (40 cm)(sin 53o) = (0,4 m)(0,8) = 0,32 meter
F2 = 10√2 N dan l2 = r2 sin θ = (20 cm)(sin 45o) = (0,2 m)(0,5√2) = 0,1√2 meter
F3 = 20 N dan l3 = r1 sin θ = (10 cm)(sin 90o) = (0,1 m)(1) = 0,1 meter
Ditanya : Resultan momen gaya
Jawab :
(positif karena momen gaya ini menyebabkan balok berotasi berlawanan dengan arah putaran jarum jam)
(negatif karena momen gaya ini menyebabkan balook berotasi searah putrana jarum jam)
(positif karena momen gaya ini menyebabkan balok berotasi berlawanan dengan arah putaran jarum jam)
Resultan momen gaya :
Jawaban yang benar adalah D.
2. Soal UN 2011/2012 B74 No.6
Dua buah bola yang dianggap sebagai partikel dihubungkan dengan seutas tali kawat seperti gambar. Bila massa bola P dan Q masing-masing 600 gram dan 400 gram, maka momen inersia sistem kedua bola terhadap poros AB adalah…
A. 0,008 kg m2
B. 0,076 kg m2
C. 0,124 kg m2
D. 0,170 kg m2
E. 0,760 kg m2
Pembahasan
Diketahui :
Sumbu rotasi adalah AB.
mp = 600 gram = 0,6 kg, mq = 400 gram = 0,4 kg
rp = 20 cm = 0,2 m, rq = 50 cm = 0,5 m
Ditanya : Momen inersia sistem ?
Jawab :
I = mp rp2 + mq rq2
I = (0,6 kg)(0,2 m)2 + (0,4 kg)(0,5 m)2
I = (0,6 kg)(0,04 m2) + (0,4 kg)(0,25 m2)
I = 0,024 kg m2 + 0,1 kg m2
I = 0,124 kg m2
Jawaban yang benar adalah C.
