Pembahasan soal UN fisika SMA/MA 2014 – Gerak menggelinding

1. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.9
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 :

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. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.9
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 :

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.

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

Penulis, Netpreneur, Guru. Dari Lembata/Flores Timur, Nusa Tenggara Timur.