set soal kuis
Post on 24-Feb-2018
267 Views
Preview:
TRANSCRIPT
7/25/2019 Set Soal Kuis
http://slidepdf.com/reader/full/set-soal-kuis 1/6
Set Soal 1
1. Misalkan sebuah pendulum sederhana terdiri atas sebuah beban kecil bermassa 60,0 gram
pada ujung kabel yang massanya diabaikan. Jika sudut θ antara kabel dan garis vertikal
diberikan oleh:
erapakah:
a. !anjang pendulum"
b. #nergi kinetik maksimumnya"
$. %uatu model planeet memiliki radius inti & dan massa M yang dikelilingi kulit luar dengan
radius dalam & dan radius luar $& dan massa 'M. Jika M ( ',1 ) 10$' kg dan & ( 6,0 )
106 m. erapakah percepatan gravitasi partikel pada titik *a+ & dan *b+ & dari pusat
planet
. -iameter ratarata Mars dan umi masingmasing adalah 6,/ ) 10 km dan 1, ) 10' km.Massa dari Mars adalah 0,11 kali massa umi.
a. erapakah rasio dari densitas ratarata *massa per satuan volume+
b. erapakah nilai percepatan gravitasi di Mars"
'. !lanet , dengan massa ,0 ) 10$' kg dan radius 1600 km, menarik meteorit dengan gaya
gravitasi yang a2alnya diam relati3 terhadap planet, pada jarak yang cukup besar untuk
dianggap sebagai tak berhingga. Meteorit jatuh ke planet ini. 4sumsikan planet ini tidak
memiliki udara, cari kecepatan meteorit saat mencapai permukaan planet
5. !ada gambar disamping, sebuah bola 10 kg disangga di sebuah
bidang licin yang membentuk sudut θ ( '5o dari garis horiontal.%udut ( $5o. 7itung tegangan pada kabel yang digunakan8ϕ
6. %ebuah balok homogen memiliki panjang 5,0 m dan
massa 5 kg. !ada gambar di ba2ah ini, balok disokong
pada posisi horiontal oleh sebuah engsel dan kabel dengan
sudut θ ( 60o. -alam notasi unit vektor, berapa gaya pada
balok dari engsel"
. !ada gambar disamping, balok 4 *massa 10 kg+ berada dalam keseimbangan, tetapi balok
itu akan bergeser jika balok *massa 5,0 kg+ lebih berat. 9ntuk sudut θ ( 0o, berapa
koe3isien gesekan statis antara balok 4 dengan permukaan di ba2ahnya"
7/25/2019 Set Soal Kuis
http://slidepdf.com/reader/full/set-soal-kuis 2/6
. %ebuah roda berputar bebas di sekitar poros tetap. !egas
dilekatkan pada salah satu jarijarinya dengan jarak r dari poros
roda, seperti yang ditunjukkan pada gambar di samping. -engan
asumsi bah2a roda melingkar, massa m dan jarijari &, a.
berapakah 3rekuensi sudut ; osilasi kecil dari sistem dalam m, &,
r, dan konstanta pegas k"
b. agaimana ; jika r ( &"
/. %ebuah pendulum sederhana dengan panjang $0cm dan massa 5,0 g digantung pada dalam
mobil balap yang melaju dengan kecepatan konstan 0 m<s di sekitar lingkaran beradius 50
m. Jika pendulum mengalami osilasi kecil dalam arah radial sekitar posisi keseimbangannya,
berapakah 3rekuensi osilasinya
Ja2ab:
Nomor 1
a. !ersamaan 15 :
*perpindahan+
Maka dengan mencocokan dengan persamaan yang diberikan soal, dapat diketahui dengan
mudah kita mengetahui bah2a ; ( ',' rad<s.
7/25/2019 Set Soal Kuis
http://slidepdf.com/reader/full/set-soal-kuis 3/6
ω=√ g
L = maka didapatkan L = 0,499 m
b. vm=ω xm=ωLθm ( ',' rad<s . 0,'//m . 0,0 rad ( 0,16 m<s
Maka, energi kinetiknya
Ek =1
2mvm=9.40 x10
−4J
Nomor 2
a. !ercepatan gravitasi partikel pada titik & =
ag=GM R
2 =7,6m /s2
b. %edangkan pada titik & dari pusat planet, total massa nya sekarang adalah 5M, maka
percepatan gravitasinya adalah :
ag=G(5 M )
(3 R)2 =4,2m /s2
Nomor 3
a. &asio densitas bumi dan Mars
-engan menganggap bentuk umi dan Mars seperti bola, maka didapatkan,
ρ M
ρ E= M M R
3
E
M E R3
M
=0,11( 0,65 x10−4
3,45 x10−3 )=0,74
b. >ilai percepaatan Mars adalah:
agM =0,11( 0,65 x10−4
3,45 x 10−3 )(9,8m / s2)=3,8m /s2
Nomor 4
-ari persamaan konservasi energi
7/25/2019 Set Soal Kuis
http://slidepdf.com/reader/full/set-soal-kuis 4/6
-imana M ( ,0 ) 10$' kg, r$ ( & ( 1,6 ) 106 m dan r1 ( ? *berarti 91 ( 0+. -iasumsikan
dalam soal bah2a meteor mulai bergerak dari keadaan diam, jadi v1 ( 0.
Maka nilai @1A91 ( 0, dan persamaan konservasi energi di atas dapat ditulis sebagai :
= 2,4 x 104 m/s
Nomor 5
Maka,
>omor 6.
-engan menganggap rotasi berla2anan arah jarum jam sebagai torsi yang positi3, maka
-engan B ( 5,0 m dan M ( 5 kg, maka C ( 00 >.
Maka, gaya pada balok dari engsel, Dp=
-engan θ ( 60o, didapatkan
>omor .
Eayagaya yang bekerja pada balok 4 dan dapat dilihat dalam gambar berikut *F adalah
titik simpul+
7/25/2019 Set Soal Kuis
http://slidepdf.com/reader/full/set-soal-kuis 5/6
!ada titik F, kondisi saat kesetimbangan adalah:
-engan mensubtitusi keduanya, didapatkan
%edangkan untuk balok , kondisi kesetimbangannya adalah :
@emudian, untuk balok 4, kondisi kesetimbangannya adalah :
9ntuk gaya gesekan statis maksimum, diketahui :
Maka dengan mengombinasikan semuanya, didapatkan
>omor
a. Gnersia rotasi dari pegas adalah G(m&$, dan energi sistem menjadi :
-engan v ( r; = maka energi sistem menjadi
Maka, dengan menyusun ulang persamaan diatas =
b. ; jika r (&
Jika r ( &, maka dengan memasukkan ke ja2aban yang 4 tadi,
>omor /.
@arena percepatan sentripetal arahya horiontal dan percepatan gravitasi g arahnya keba2ah,
maka percepatan gravitasi He3ekti3I bisa didekati dengan !hytagoras
7/25/2019 Set Soal Kuis
http://slidepdf.com/reader/full/set-soal-kuis 6/6
@emudian, bisa menggunakan persamaan 15$ uku 7alliday =
-engan v ( 0 m<s, R ( 50 m, and L ( 0.$0 m, didapatkan f ( .5 s1 ( .5 7.
top related