Tenaga kinetik putaran – masalah dan penyelesaian

1. Sebuah objek mempunyai momen inersia 1 kg m2 ^dan berputar pada kelajuan sudut malar 2 rad/s. Berapakah tenaga kinetik putaran objek itu?

Diketahui:

Momen inersia ⁽ I) = 1 kg m²

Halaju sudut ( ω) = 2 rad/s

Dikehendaki: Tenaga kinetik putaran (K E )

Penyelesaian:

Formula tenaga kinetik putaran:

KE = 1/2 I ω ²

KE = tenaga kinetik putaran (kgm²/s²), saya = momen inersia (kgm²), ω = halaju sudut (rad/s)

Tenaga kinetik putaran:

KE = 1/2 I ω ² = 1/2 (1)(2) ² = 1/2 (1)(4) = 2 Joule

[irp]

2. Sebuah takal silinder 20 kg dengan jejari 0.2 m berputar pada kelajuan sudut malar 4 rad/s. Berapakah tenaga kinetik putaran takal itu?

Diketahui:

Jisim takal silinder (m) = 20 k g

Jejari silinder (r) = 0.2 m

Laju sudut (ω) = 4 ra d/s

Dikehendaki: Apakah tenaga kinetik putaran

Penyelesaian;

Formula momen inersia silinder:

I = 1/2 mr ²

I = momen inersia ( kg m ² ), m = jisim (kg), r = jejari (meter)

Momen inersia takal silinder:

I = 1/2 (20)(0.2) ² = (10)(0.04) = 0.4 kg ^m2

Tenaga kinetik putaran takal:

KE = 1/2 I ω ² = 1/2 (0.4)(4) ² = (0.2)(16) = 3.2 Joule

[irp]

3. Sebuah bola berjisim 10 kg dengan jejari 0.1 m berputar pada pemalar 10 rad/s. Berapakah tenaga kinetik bola itu.

Diketahui:

Jisim bola (m) = 10 kg

Jejari bola (r) = 0.1 m

Halaju sudut (ω) = 10 r ad/s

Dikehendaki: Tenaga kinetik putaran

Penyelesaian:

Formula momen inersia:

Saya = (2/5) encik ²

I = momen inersia (kg m² ⁾ , m = jisim (kg), r = jejari (m)

Momen inersia bola:

I = (2/5)(10)(0.1) ² = (4)(0.01) = 0.04 kg m ²

Tenaga kinetik putaran bola:

K E = 1/2 I ω ² = 1/2 (0.04)(10) ² = (0.02)(100) = 2 Joule

[irp]

4. Sebuah zarah 0.5 kg berputar pada kelajuan sudut malar 2 rad/s. Berapakah tenaga kinetik putaran zarah tersebut jika jejari bulatan itu ialah 10 cm.

Diketahui:

Jisim zarah (m) = 0.5 k g

Jejari bola (r) = 10 cm = 10/100 = 0.1 m

Laju sudut (ω) = 2 rad/ s

Dikehendaki: Tenaga kinetik putaran

Penyelesaian:

Momen inersia bagi zarah:

I = mr ² = (0.5)(0.1) ² = (0.5)(0.01) = 0.005 kg m ²

Tenaga kinetik putaran:

K E = 1/2 I ω ² = 1/2 (0.005)(2) ² = 1/2 (0.005)(4) = (0.005)(2) = 0.01 Joule