Soal Evaluasi Dinamika Rotasi Serta Solusi

Soal Evaluasi Dinamika Rotasi Kelompok 1

1.

Sebuah kunci ukuran 14 dipakai untuk membuka mor yang terdapat pada sepeda motor. Kunci tersebut memiliki panjang 20 cm diberi gaya sebesar 60 N yang membentuk sudut 450 terhadap arah vertikal. Tentukan besar torsi yang dihasilkan. Diketahui :

r = 20 cm = 0,2 m F = 60 N α = 450

Ditanya :

τ=?

Penyelesaian :

τ = r . F sin α = 0,2 . 60 . sin 45 o = 12 . ½ √2 = 6 √2 mN

2.

Pada sebuah roda becak dengan momen inersia sebesar 12 kgm2 dikerjakan sebuah torsi konstan 140 mN. Berapakah percepatan sudutnya? Diketahui :

I = 12 kgm2 τ = 140 mN α=?

Ditanya : Penyelesaian :

τ = I . α ( Hukum II Newton untuk Rotasi) α=

3.

τ I

=

140 = 11,67 rad/s2 12

Dari soal di atas, tentukan Energi kinetik roda tersebut saat kecepatannya 20 rad/s jika roda hanya bergerak rotasi saja? Diketahui :

I = 12 kgm2 τ = 140 mN

Ditanya :

EKrotasi saat 20 rad/s = ?

Penyelesaian : EKrotasi

= ½ I ω2 = ½ 12 . 202 = 6 . 400 = 2400 J

4.

Sebuah partikel bergerak relatif dengan kecepatan tangensial 3 m/s dan berjarak 1,5 meter terhadap sumbu gerak. Jika massa partikel 100 gram, tentukan momentum sudut partikel tersebut . Diketahui :

v = 3 m/s r = 1,5 m m = 100 g = 0,1 kg

Ditanya :

L=? EKgelinding = ?

Penyelesaian : L=m.r.v = 0,1 . 1,5 . 3 = 0,45 kgm2/s

5.

Sebuah roket mainan bergerak rotasi mengelilingi sebuah magnet yang menyebabkan roket tetap pada lintasan lingkaran. Roket memiliki gaya dorong sebesar 10 N dan jarak antara roket dan magnet sepanjang 30 cm. Jika roket memiliki kecepatan sudut tetap yaitu 10 rad/s, tentukan daya dorong roket? Diketahui :

F = 10 N r = 30 cm = 0,3 m ω = 10 rad/s

Ditanya :

P=?

Penyelesaian : P = τ ω = r F ω = 0,3 . 10 . 10 = 30 watt