Pembahasan soal UTN Pokok Bahasan Dinamika Rotasi

Berikut ini pembahasan beberapa soal UTN pada Pokok Bahasan Dinamika Rotasi

Indikator Menerapkan konsep torsi, momen inersia, titik berat, dan momentum sudut pada benda  tegar (statis dan dinamis)

Pembahasan soal ada pada file pdf  pada bagian akhir postingan ini.

Soal-soal yang akan dibahas adalah:

SOAL 1 (UTN 1)
Tiga objek masing - masing balok, bola pejal dan bola sepak ( bola berongga) memiliki massa yang sama. Bola pejal dan bola sepak (berongga) memiliki jari – jari yang sama. Ketiganya berada pada lantai secara berjajar. Balok meluncur (sliding) dengan kelajuan v. Bola pejal da bola sepak menggelinding sehingga kelajuan pusat massanya juga v, momen inersia terhadap sumbu yang melalui pusat massa dari bola pejal dan bola berogga adalah 2/5 MR² dan 2/3 MR2, jika di depan terdapat bidang mirig menanjak (kedua bola menggelinding), maka objek yang mencapai ketinggian paling besar pada bidang miring sebelum berhenti sesaat adalah ....

A. Ketiganya mencapai ketinggian yang sama
B. Bola sepak (bola berongga)
C. Bola pejal
D. Balok

SOAL 2 (UTN 1)

Dua benda titik bermassa m dan 2m dihubungkan oleh batang tegar homogen horizontal, massa batang diabaikan. 

Poros horizontal melalui titik sumbu terletak diantara dua massa masing-masing pada jarak l dan 4l. Jika percepatan gravitasi g, agar sistem dalam keadaan setimbang maka diperlukan gaya …
A. Mg arah ke bawah pada jarak l di sebelah kanan titik sumbu
B. 2mg arah ke bawah pada jarak l di sebelah kanan titik sumbu
C. 2mg arah ke bawah pada jarak ½ l disebelah kiri titik sumbu
D. 4mg arah ke bawah pada jarak ½ l di sebelah kiri titik sumbu

SOAL 3

Perhatikan gambar.

Batang AC homogen memiliki panjang L dan berat w. Pada ujung A terdapat engsel dan dititik B diikat tali sehingga AC berada dalam kesetimbangan. Panjang AB = ¾ L dan sin α = 3/5. Besarnya tegangan tali T dan gaya normal di  ujung A adalah....
A. 2/6 w dan 2/3 W
B. 3/6 w dan 2/3 W
C. 4/6 w dan  ½  W
D. 5/6 w dan  ½  W

SOAL 4 (UTN 3)

Perhatikan gambar!

Sistem berada dalam setimbang apabila....  
A. m1 = m2
B. m1 R1 = m2 R2
C. R1 m2 = R2 m1
D. R 12 m1 = R22 m2

SOAL 5 (UTN 3)

Piringan (disk) dan pipa (silinder tipis berongga) yang terbuat dari bahan yang sama (massa dan jari-jarinya sama) dilepas dari puncak bidang miring kasar sehingga bergerak menggelinding tanpa slip. Momen Inersia terhadap sumbu yang melalui pusat massa dari piringan dan pipa adalah ½ MR² dan MR². Pernyataan yang paling benar tentang gerak kedua benda ini adalah....
A. Percepatan pusat massa disk dan pipa bernilai sama
B. Percepatan pusat massa disk lebih besar daripada percepatan selinder
C. Percepatan pusat massa pipa lebih besar daripada percepatan disk
D. Perbandingan percepatan pusat massa kredua benda tidak dapat dibandingkan karena massa dan jari-jarinya tidak diketahui.

Pembahasan soal dapat dilihat pada file pdf berikut ini.