kaji latih 1 dan 2 fis

KAJI LATIH 2 SMA Ngerti Abiz

Kaji latih 1

Dinamika Rotasi

1. Perhatikan gambar dibawah ini ! Tiga buah partikel dengan massa m, 2m, dan 3m dipasang pada ujung kerangka yang massanya diabaikan. Sistem terletak pada bidang xy. Jika sistem diputar terhadap sumbu y, maka momen inersia sistem adalah ...(A) 5 ma(B) 7 ma(C) 5 ma2 (D) 6 ma2

(E) 7 ma2

2. Tiga bola besi yang masing-masing massanya sama 0,25 kg, diletakkan pada titik sudut segitiga siku-siku ABC seperti ditunjukan gambar. Momen inersia sistem terhadap poros putar garis AC adalah ...(A) 0,44 kgm2

(B) 1,44 kgm2

(C) 2,28 kgm2

(D) 3,28 kgm2

(E) 5,64 kgm2

3. Bola pejal (M = 5 kg) berjari-jari 10 cm berputar pada sumbu yang melalui pusat massanya. Momen inersianya sebesar .... (dalam Kgm2)(A) (D) (B) (E) (C)

4. Sebatang besi tipis bermassa M berbentuk silinder yang panjangnya L diputar dengan sumbu putar tegak lurus batang dan terletak pada jarak 2/3 L dari salah satu ujungnya. Momen inersianya sebesar ...(A) (D)

(B) (E)

(C)

5. Sebuah bola pejal bermassa m dan berjari-jari R digantung dengan seutas tali yang panjangnya dua kali jari-jarinya. Bila bola itu berayun, maka momen inersianya adalah ...(A) 0,4 (D) 6,8 (B) 1,4 (E) 9,4 (C) 2,8

6. Dua buah gaya F1 = 4 N dan F2 = 8 N bekerja pada batang yang panjangnya 5 meter. Momen gaya terhadap poros putar A sebesar ...

(A) 8 Nm (D) 35 Nm(B) 12 Nm (E) 48 Nm(C) 15 Nm

7. Papan mendapat 4 buah gaya F1 = F2 = 10 N, F3 = 7 N dan F4 = 15 N. Momen gaya terhadap poros putar pusat massa papan (titik 0) adalah ..

(A) 3 Nm (D) 9 Nm(B) 4 Nm (E) 12 Nm(C) 7 Nm

8. Suatu bola pejal berputar terhadap sumbu yang melalui pusat massanya. Massa bola 5 kg dan jari-jarinya 10 cm. Dalam perputarannya memenuhi persamaan posisi sudut :

rad. Pada saat momen gayanya sebesar 0,24 Nm , kecepatan sudutnya sebesar ... (dalam rad/s)(A) 5 (D) 12(B) 7 (E) 15(C) 10

9. Sebuah roda yang momen inersianya 10 kgm2

mula-mula bergerak dengan kecepatan sudut 8 rad/s. Pada arah yang berlawanan dengan arah putarnya mendapat momen gaya tetap 20 Nm. Sejak adanya momen gaya bekerja sampai berhenti roda telah berputar sebanyak .... kali(A) (D)

(B) (E)

(C)

10. Sebuah piringan bermassa m berjari-jari R berputar dengan kecepatan sudut . Sebuah piringan lain bermassa ½ m, berjari-jari ½ R

FISIKA/Semester-2 1

m

2 m

3 m aa 0 2 a

y

x

m

m

m

A

B C

3 meter

4 meter

5 meter

AB

C

F2

F13 m2 m

30o

F1 F2

F3F44 m

01 m


mula-mula diam kemudian ditempelkan satu sumbu dengan piringan pertama. Kecepatan sudut kedua piringan setelah berimpit adalah ...(A) (D)

(B) (E)

(C)

11. Sebuah cakram yang massanya M dan jari-jarinya R, berputar terhadap titik pusatnya. Jika sebuah batang yang massanya M dan panjang jari-jarinya 2R diletakkan di atas cakram dan berputar bersama-sama cakram pada titik tengah batang tersebut, maka kecepatan sudut sistem itu sekarang ….(A) Bertambah 40% dari mula-mula(B) Berkurang 40% dari mula-mula(C) Bertambah 60% dari mula-mula(D) Berkurang 60 % dari mula-mula(E) Berkurang 80 % dari mula-mula

12. Sebuah piringan berbentuk silinder pejal homogen mula-mula berputar pada porosnya dengan kecepatan sudut 9 rad/s. Bidang piringan sejajar bidang horizontal. Masa dan jari-jarinya 0,6 kg dan 0,2 m. Bila di atas piringan diletakan cincin yang mempunyai masa dan jari-jari 0,6 kg dan 0,1 m dan pusat cincin tepat di atas pusat piringan, maka piringan dan cincin akan bersama-sama berputar dengan kecepatan sudut …(A) 2 rad/s (D) 5 rad/s(B) 3 rad/s (E) 6 rad/s(C) 4 rad/s

13. Roda A dan B mempunyai kecepatan sudut masing-masing 20 rad/s dan 40 rad/s. Kedua roda berbentuk silinder pejal. Setelah bersentuhan kedua roda akan mempunyai kecepatan sudut sebesar .. (dalam rad/s)(A) 16,4 (B) 20,8 (C) 26,5(D) 37,8(E) 60,5

14. Sebuah roda dikenai momen gaya 100 Nm sehingga dapat berputar menempuh sudut 2,5 rad. Usaha yang telah dilakukan pada roda sebesar ...(A) 40 J (D) 200 J(B) 80 J (E) 250 J(C) 120 J

15. Sebuah roda yang sedang berputar mempunyai momen inersia 10 kgm2 mula-mula mempunyai kecepatan sudut 60 rpm. Karena

momen gaya luar dalam selang waktu tertentu kecepatan sudut berubah menjadi 120 rpm. Usaha yang telah dilakukan pada roda sebesar (A) 20 J (D) 80 J(B) 40 J (E) 120 J(C) 60 J

16. Sebuah mesin mobil menghasilkan daya 32 x 104 W ketika berputar pada laju 1800 putaran per menit. Momen gaya yang dihasilkan sebesar(A) 500 Nm (D) 350 Nm(B) 450 Nm (E) 300 Nm(C) 400 Nm

17. Dua buah roda bersinggungan seperti tampak pada gambar. Jika jari-jari RA = 2 RB dan momentum sudut roda A sama dengan B, maka perbandingan energi kinetik rotasi roda A terhadap roda B adalah ...(A) 5 : 2 (B) 2 : 5 (C) 4 : 1(D) 2 : 1(E) 1 : 2

18. Suatu batang tipis dengan panjang L massa m dapat berputar pada sumbu yang terletak di ujung batang, pada awalnya batang berada pada posisi horizontal dan kemudian dilepas. Pada saat batang membuat sudut dengan arah vertical, percepatan sudut rotasi batang adalah(A) (D)

(B) (E)

(C)

19. Sebuah silinder pejal masanya 2 kg dan jari-jarinya 20 cm menggelinding secara horizontal pada bidang datar dengan kecepatan 10 m/s. Besarnya energi total silinder adalah …(A) 75 J (D) 150 J(B) 100 J (E) 200 J(C) 125 J

20. Agar bola pejal dapat mencapai puncak bidang miring, kecepatan awal minimumnya harus sebesar .. (dalam m/s)(A) 4(B) 6(C) 8(D) 10(E) 12

FISIKA/Semester-2 2

A B

mB = 2 mA

RB = 2 RA

RARB

7 m

24 m


21. Pada sebuah katrol yang berjari-jari 10 cm dililitkan tali dan ujung tali diberi 0,4 kg (g = 10 ms2) sehingga katrol berputar. Apabila momen kelembaman katrol 4 x 10-3 kgm2, maka besar tegangan pada tali adalah …(A) 0,02 N (D) 2 N(B) 0,14 N (E) 14 N(C) 0,57 N

22. Keping yoyo (200 gram) bergerak ke bawah melepaskan diri dari lilitan talinya. Jika keeping yoyo dianggap roda pejal dan posisi benang seperti pada gambar di bawah. Percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, maka momen gaya yang bekerja pada yoyo adalah ...(A) 0,01 Nm(B) 0,02 Nm(C) 0,20 Nm(D) 1,00 Nm(E) 2,00 Nm

23. Sebuah silinder pejal (masa 20 kg dan jari-jarinya 40 cm) ditarik dengan gaya F = 120 N seperti pada gambar : Jika silinder itu menggelinding di atas lantai kasar, maka besarnya gaya gesekan silinder dengan lantai adalah …(A) 20 N(B) 50 N (C) 30 N(D) 60 N(E) 40 N

24. Bila katrol berbentuk silinder pejal, maka percepatan sistem sebesar ... (dalam m/s2)(A) 1(B) 2(C) 3(D) 4(E) 5

25. Benda m1 = 5 kg dan m2 = 20 kg terhubung katrol seperti sistem di bawah ini. Jika meja licin dan masa katrol 30 kg maka besarnya tegangan tali T1 adalah …(A) 15 N(B) 17,5 N (C) 22,5 N(D) 25 N(E) 27,5 N

Evaluasi

1. Silinder pejal (m = 2 kg) yang berjari-jari 10 cm berputar dengan sumbu melalui pusat massanya. Hitunglah momen inersianya ?

2. Bola pejal dengan massa 5 kg dan berjari-jari 20 cm berputar dengan sumbu putar yang menyinggung kulit bola. Tentukan momen inersianya terhadap sumbu ini ?

3. Perhatikan 4 buah partikel dibawah ini ! tentukan momen inersia sistem partikel, dengan sumbu putar pada persamaan y = x

M1 = M2 = M3 = M4 = 100 gram

4. Tentukan momen gaya terhadap titik pusat segitiga sama sisi yang panjang sisinya 6 cm

F1 = F2 = 10 N, dan F3 = 20 N

5. Meja putar yang bermassa 50 kg dan berjari-jari 40 cm berputar dengan kecepatan sudut 2 rad/s. Seekor cecak (m = 100 gram) jatuh pada jarak 20 cm dari pusat meja. Tentukan kecepatan sudut sistem setelah cecak jatuh ?

6. Tentukan energi kinetik dari bola pejal yang menggelinding sempurna pada permukaan kasar, jika massa bola = 1 kg dan laju bola tetap 10 m/s ?

7. Sebuah yoyo dililitkan tali lalu dilepas pada ketinggian tertentu diatas tanah, seperti yang ditunjukan gambar. Tentukanlah jarak yang ditempuh yoyo dalam selang waktu 4 sekon ?

8. Silinder pejal dilepas dari puncak bidang miring dengan kemiringan 30o. Bila panjang bidang miring adalah 5 m, maka hitung waktu yang dibutuhkan silinder untuk mencapai dasar bidang ?

FISIKA/Semester-2 3

F

m2

m1

M m1 = 4 kgm2 = 16 kgM = 8 kg

M2

M1

M3

M4

y(m)

x(m)2– 2

2

– 2

F1

F2

F3

m1

m2

T1

T2licin

yoyo

6 cm


9. Hitung percepatan balok A (m = 4 kg) dan B (m = 6 kg) jika massa katrol 2 kg

10. Perhatikan gambar dibawah ini ! batang kayu kurus yang panjagnya 80 cm berengsel salah

satu ujungnya diikat tali. Bila tali putus, maka hitung kecepatan sudut batang pada saat batang tepat membentur tembok

Kaji latih 2

Kesetimbangan Benda Tegar

1. Perbandingan tegangan tali AB dan BC adalah ...(A) 3 : 1(B) 1 : 3(C) 2 : 1(D) 1 : 2(E) 1 : 2

2. Pada gambar di bawah T1 dan T2 masing-masing adalah tegangan sepanjang tali Ab dan BC. Pada system keseimbangan berlaku ketentuan …(A) 4T1 + 3T2 + 250 = 0(B) 4T1 - 3T2 = 0(C) 4T1 - 3T2 + 250 = 0(D) 3T1 + 4T2 = 0(E) 4T1 + 3AT2 - 250 = 0

3. Pada gambar di samping, system dalam keadaan seimbang. Perbandingan massa A dengan massa B adalah ....(A) 1 : (B) 2 : 1(C) 1 : 2(D) 3 : 1(E) : 1

4. Bola berjari-jari R mempunyai berat 60 N. Bila AB = 2R, maka gaya reaksi dinding terhadap bola sebesar ...(A) 15 2(B) 20 2(C) 15 3(D) 20 3(E) 40

5. Bila berat bola 20 N, maka gaya tekan dinding pada bola dititik A adalah ...(A) 10 N

(B) 10 2 N(C) 20 2 N(D) 10 3 N(E) 20 3 N

6. Perhatikan gambar dibawah. Besar dan letak titik tangkap resultan ketiga gaya tersebut adalah ...

(A) 5 N ; 2 m dikanan A(B) 5 N ; 2 m dikiri A(C) 5 N ; tepat di A(D) 5 N ; 12 m dikanan A(E) 5 N ; 12 m dikiri A

7. Batang AB homogen, panjang 12 m, berat 200 N bersandar pada dinding vertikal licin di B dan bertumpu pada lantai horizontal di A yang kasar. Batang AB membentuk sudut 60oC di A. Jika batang tepat akan menggeser, maka besar koefisien gesekan di A adalah ...(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

8. Batang homogen yang beratnya 20 N diberi beban pada ujungnya seberat 12 N (lihat gambar). Tegangan tali sebesar ...(A) 11 N(B) 22 N(C) 28 N(D) 30 N(E) 32 N

FISIKA/Semester-2 4

AB licin

30o

30 cm 40 cm

50 cm

T1 T2A

B

C

50 N

A C

B

30o60o

A

Bθ

60o

A

B

AB

60o

450

AB

C

1500

900

5 m5 m

2 N

5 N

8 N

A


9. Papan homogen AC yang beratnya 10 N dan panjangnya 3 R bersandar pada dinding setengah bola licin brjari-jari R, jarak titik singgung B terhadap ujung A adalah R. Bila batang dalam keadaan setimbang, maka gaya reaksi bidang setengah bola terhadap papan adalah ...(A) 5 N(B) 2 5 N(C) 3 5 N(D) 2 7 N(E) 3 7 N

10. Berat beban W dan berat batang 2W. Bila sistem dalam keadaan setimbang, maka tegangan tali T1, T2 dan T3 berturut-turut ...

(A) W, W 2 dan 3W2(B) 3W2, W2 dan W(C) W, 2W dan 3W2(D) W2, 2W, 3W2(E) W, 2W dan 3W

11. Jika batang AB panjangnya 40 cm dan masanya 30 kg ditopang oleh tali dan salah satu ujungnya digantungi beban 50 kg sesuai gambar berikut : Besarnya teganga tali T adalah ...(A) 1.100 N(B) 1.800 N(C) 1.300 N(D) 2.100 N(E) 1.600 N

12. Perhatikan gambar di bawah ini (berat batang 20 kg). Besarnya tegangan tali T adalah …

(A) 200 N (D) 200 N(B) 100 N (E) 200 N (C) 100 N

13. Pada gambar berikut sistem dalam keadaan seimbang. Jika Z adalah titik berat batang AB, maka massa batang AB adalah ...(A) 75 kg(B) 50 kg(C) 25 kg(D) 15 kg(E) 5 kg

14. Batang homogen AB seberat 225 N, panjang 1 meter, ditumpu pada jarak 0,1 m dari ujung B. Ujung A ditahan tali berbeban yang dilewatkan katrol tanpa gesekan. Agar sistem seimbang, maka berat beban (W) adalah ...(A) 50 N(B) 75 N(C) 85 N(D) 100 N(E) 150 N

15. Jarak sumbu kedua roda depan terhadap sumbu kedua roda belakang sebuah truk bermassa 3000 kg adalah 3 meter. Pusat massa truk terletak 2 meter dibelakang roda muka. Maka beban yang dipikul oleh kedua roda depan truk tersebut adalah ...(A) 5 kN (D) 20 kN(B) 10 kN (E) 25 kN(C) 15 kN

16. Sebuah roda akan dinaikan pada anak tangga seperti pada gambar. Bila jari-jari sama dengan R, berat roda sama dengan W, tinggi anak tangga sama dengan h, maka gaya F minimum yang dibutuhkan agar roda tersebut dapat naik adalah ...

(A) W (R - h)

(B)

(C)

(D)

FISIKA/Semester-2 5

A

B

C

T3

T1

T2

300

450

W

RF

h

ABZ

3 m 2 m

15 kg

BA

W

450

15 cm

15 cm


(E)

17. Posisi pusat massa dari benda homogen berbentuk seperti gambar berikut berada di sekitar ...

(A) X0 = 7,5 cm, Y0 = 5,8 cm dari sudut kanan bawah

(B) X0 = 9,2 cm, Y0 = 7,5 cm dari sudut kiri bawah

(C) X0 = 5,8 cm, Y0 = 7,5 cm dari sudut kiri bawah

(D) X0 = 7,5 cm, Y0 = 9,2 cm dari sudut kanan bawah

(E) X0 = 9,2 cm, Y0 = 5,8 cm dari sudut kiri bawah

18. Anggaplah A sebagai pangkal koordinat. Koordint titik berat benda adalah ...

(A) (5 ; 2,75) (D) (6 ; 3,5)(B) (5 ; 4,5) (E) (7 ; 4)(C) (6 ; 3)

19. Koordinat titik berat bidang segitiga seperti pada gambar adalah ...(A) (4, 3)(B) (3, 2)(C) (5, 2)(D) (2, 0)(E) (3, 0)

20. Sebuah tugu tersusun dari silinder pejal dan kerucut pejal. Bila R = 1 m, maka jarak titik berat tugu terhadap alasnya adalah ...(A) 1,125 m(B) 2,750 m(C) 3,575 m(D) 4,125 m(E) 6,250 m

Evaluasi

1. Tentukan tegangan tali (T1, T2 dan T3) pada gambar berikut, jika massa batang dan massa katrol diabaikan ?

2. Balok (m = 5 kg) menempel pada dinding kasar dengan koefisien gesek statis 0,4. Hitunglah gaya F minimal yang dibutuhkan agar balok tidak jatuh ?

3. Seutas tali ABCD digantungkan pada titik A dan D. Pada titik B digantungkan beban seberat 12 N sedangpada titik C digantungkan beban seberat W. Jika terhadap horizontal, sudut yang dibentuk adalah AB 600, BC 00, dan CD 300. Tentukan besar W agar sistem dalam kesetimbangan ?

4. Pada gambar sistem katrol berat benda A dan E masing-masing 100 N dan 10 N. Apabila tali AC horizontal dan tali AB sejajar bidang, serta bidang miring dan katrol licin maka sistem setimbang untuk berat D sebesar ...

5. Sebuah tangga bersandar pada dinding kasar dengan koefisien gesek statis 0,4. Hitung koefisien gesek statis minimum antara lantai dengan tangga agar tangga tetap dalam keadaan setimbang ?

FISIKA/Semester-2 6

}}

10 cm

8 cm

3 cm

3 cm

A B

12

4

– 4

– 6X

Y

6R

6R

R

D

E

AC

B

30o

30o

A

B

300 F

T3 T2

W12 N

A D

B C600 300

T1


6. Perhatikan gambar di bawah ini :

Papan yang massanya 20 kg dan panjangnya 6 m ditumpu oleh A dan B. Seorang kakek yang massanya 60 kg berada pada posisi sesuai gambar. Besarnya gaya pada penumpu A dan B adalah …

7. Lampu neon yang panjangnya L dan beratnya W digantung dengan dua buah tali yang sam kuatnya. Jika ada permen karet P yang beratnya 0,01 W menempel pada tabung neon berjarak ¼ L dari salah satu ujungnya maka tentukan perbandingan tegangan tali T1 dengan tali T2 ?

8. Batang kayu homogen bersandar pada dinding licin dan lantai kasar seperti ditunjukan gambar. Pada pusat batang digantung batu dengan berat 12 N. Batu tercelup seluruhnya dalam air. Agar batang tetap setimbang, hitung koefisien gesek minimal ujung batang terhadap lantai ? (massa batang diabaikan)

9. Sebuah bidang lingkaran berjari-jari R dilubangi seperti tampak pada gambar. Hitung pergeseran absis titik berat bidang tersebut sebelum dan setelah dilubangi ?

10. Hitunglah titik berat kerucut pejal terpancung dibawah ini, jika r = 2 cm, R = 4 cm dan t = 5 cm !

FISIKA/Semester-2 7

T T}

¼ L

Dinding llicin

Lantai kasar

X

Y

r

R

t

m21 m

21 m

211

A B

P

600

kaji latih 1 dan 2 fis

Documents