Pembahasan soal momen inersia

1. Soal UN 2001/2002

Berikut ini pernyataan tentang faktor-faktor gerak rotasi

(1) Kecepatan sudut

(2) Letak sumbu rotasi

(3) Bentuk benda

(4) Massa benda

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya momen inersia adalah …

A. (1), (2), (3) dan (4)

B. (1), (2) dan (3)

C. (1), (3) dan (4)

D. (2), (3) dan (4)

E. (2) dan (4) saja

Pembahasan

Rumus momen inersia :

I = Σm r2

Keterangan : m = massa benda, r = jarak dari sumbu rotasi.

Berdasarkan rumus ini disimpulkan momen inersia dipengaruhi oleh letak sumbu rotasi (2) dan massa benda (4).

Jawaban yang benar adalah E.

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…

Pembahasan soal momen inersia 1

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.

3. Soal UN 2002/2003

Momen inersia sebuah benda yang berotasi terhadap titik tetap dipengaruhi oleh …

A. massa benda

B. volume benda

C. massa jenis benda

D. percepatan sudut rotasi

E. kecepatan sudut awal

Pembahasan

Rumus momen inersia :

I = ∑m r2

Keterangan : I = momen inersia, m = massa, r = jarak dari sumbu rotasi

Jawaban yang benar adalah A.

4. UN-08-10A-7B

Batang AB massa 2 kg diputar melalui titik A ternyata momen inersianya 8 kg m2. Bila diputar melalui titik pusat O (AO = OB), momen inersianya menjadi …

A. 2 kg m2Pembahasan soal momen inersia 2

B. 4 kg m2

C. 8 kg m2

D. 12 kg m2

E. 16 kg m2

Pembahasan

Diketahui :

Massa batang AB (m) = 2 kg

Jika diputar melalui titik A sehingga jari-jari rotasi (r) = jarak AB = r maka momen inersia (I) = 8 kg m2

Ditanya : Jika diputar melalui titik O sehingga jari-jari rotasi (r) = jarak AO = jarak OB = 1/2 r maka momen inersia menjadi (I) = ……

Jawab :

I = m r2

8 kg m2 = (2 kg) r2

8 m2 = (2) r2

r2 = 8 m2 / 2

r2 = 4 m2

r = 2 meter

Jika diputar melalui titik O sehingga 1/2 r = 1 meter, maka momen inersia menjadi :

I = m r2 = (2 kg)(1 m)2 = (2 kg)(1 m2) = 2 kg m2

Jawaban yang benar adalah A.

5. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.7

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.m2Pembahasan soal momen inersia 3

B. 0,076 kg.m2

C. 0,124 kg.m2

D. 0,170 kg.m2

E. 0,760 kg.m2

Pembahasan

Diketahui :

Massa bola P (mP) = 600 gram = 0,6 kg

Massa bola Q (mQ) = 400 gram = 0,4 kg

Jarak bola P dari sumbu rotasi (rP) = 20 cm = 0,2 meter

Jarak bola Q dari sumbu rotasi (rQ) = 50 cm = 0,5 meter

Ditanya : Momen inersia (I) sistem terhadap poros atau sumbu rotasi AB

Jawab :
Rumus momen inersia partikel :

I = m r2

Keterangan : I = momen inersia, m = massa partikel, r = jarak partikel dari sumbu rotasi

Momen inersia bola P

IP = (mP)(rP2) = (0,6)(0,2)2 = (0,6)(0,04) = 0,024 kg m2

Momen inersia bola Q

IQ = (mQ)(rQ2) = (0,4)(0,5)2 = (0,4)(0,25) = 0,1 kg m2

Momen inersia sistem partikel :

I = IP + IQ = 0,024 + 0,1 = 0,124 kg m2

Jawaban yang benar adalah C.

6. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.7

Dua buah bola yang dihubungkan dengan kawat (massa kawat diabaikan) disusun seperti gambar. Besar momen inersianya adalah…

A. 20 x 10-3 kg.m2Pembahasan soal momen inersia 4

B. 25 x 10-3 kg.m2

C. 11 x 10-2 kg.m2

D. 55 x 10-2 kg.m2

E. 80 x 10-2 kg.m2

Pembahasan

Diketahui :

Massa bola A (mA) = 200 gram = 0,2 kg

Massa bola B (mB) = 400 gram = 0,4 kg

Jarak antara bola A dan sumbu rotasi (rA) = 0

Jarak antara bola B dan sumbu rotasi (rB) = 25 cm = 0,25 meter

Ditanya : Momen inersia (I) sistem

Jawab :

Momen inersia bola A

IA = (mA)(rA2) = (0,2)(0)2 = 0

Momen inersia bola B

IB = (mB)(rB2) = (0,4)(0,25)2 = (0,4)(0,0625) = 0,025 kg m2

Momen inersia sistem partikel :

I = IA + IB = 0 + 0,025 = 0,025 kg m2 = 25 x 10-3 kg m2

Jawaban yang benar adalah B.

Dinamika rotasi

222.50 KB

Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung