Document

PERSAMAAN GERAK DAN
GERAK ROTASI
1. Perpindahan suatu benda dinyatakan oleh r = 4t2 i – (3t2 + 4t) j, r dalam m dan t dalam s.
Percepatan benda setelah 2 sekon adalah….
A. 5 m/s2
B. 8 m/s2
C. 10 m/s2
D. 12 m/s2
E. 15 m/s2
2. Vektor posisi sebuah partikel pada saat t diberikan oleh r =
Kecepatan partikel pada t = 13  adalah….
A. 2 m/s
B. 4 m/s
C. 5 m/s
D. 2 3 m/s
3 cos 2t i + 4 sin 2t j.
E. 5 3 m/s
3. Sebuah benda bermassa 5 kg digerakkan mendatar di meja licin dari keadaan diam oleh
sebuah gaya mendatar F yang berubah terhadap waktu menurut F = 60 + 8t, dengan t dalam s
dan F dalam N. Momentum benda pada saat t = 2 s adalah….
A. 170 N s
B. 200 N s
C. 210 N s
D. 220 N s
E. 250 N s
4. Percepatan sebuah partikel pada saat t adalah 6t i – 4 j. Mula-mula partikel bergerak dengan
kecepatan 2 i. Vektor kecepatan partikel pada saat t adalah….
A. (2 + 3t) i – 4t j
B. (2 - 3t) i + 4t j
C. (2 - 3t2) i + 4t j
D. (2 + 3t2) i – 4t j
E. (3 + 2t2) i – 4t j
5. Sebuah partikel yang sedang bergerak dengan kecepatan v = 30 i mengalami suatu
percepatan a = (5 + 2t3) i + (11 – t) j, t dalam s, a dalam m/s2 dan v dalam m/s. Kecepatan
partikel pada t = 2 s adalah….
A. 26 m/s
B. 52 m/s
C. 65 m/s
D. 78 m/s
E. 91 m/s
6. Dalam keadaan diam, sebuah benda tegar melakukan gerak rotasi dengan percepatan sudut
15 rad/s2. Titik A berada pada benda tersebut, berjarak 10 cm dari sumbu putar. Tepat setelah
benda berotasi selama 0,4 sekon, A mengalami percepatan total sebesar (dalam m/s2)….
A. 1,5
B. 2,1
C. 3,6
D. 3,9
E. 5,1
7. Perhatikan gambar di bawah! 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….
Y
2m
a
3m
a
A.
B.
C.
D.
E.
m
2a
X
5ma
7a
5 m a2
6 m a2
7 m a2
8. Benda-benda berikut memiliki massa dan jari-jari yang sama r. Jika berotasi ke bawah
menuruni bidang miring, maka yang akan tiba paling akhir di dasar bidang adalah….
A. bola pejal
B. bola berongga
C. silinder berongga dengan panjang r
D. silinder berongga dengan 2r
E. silinder pejal dengan panjang 4r
9. Sebuah roda berbentuk silinder pejal berjari – jari 10 cm dan bermassa 5 kg. Jika roda
tersebut diputar pada sumbunya dengan kecepatan sudut 5 rad/s maka energi kinetiknya
adalah… .
A. 0,3125 J
B. 0,625 J
C. 3,125 J
D. 6,25 J
E. 31,25 J
10. Untuk mengangkat beban yang berat digunakan engkol untuk mendorongnya. Gaya yang
digunakan untuk memutar engkol 60 N. Panjang engkol ke porosnya 50 cm. Selama gaya
bekerja menghasilkan putaran 40 putaran per menit. Momen gaya yang bekerja pada engkol
dan daya dari alat tersebut adalah….
A. 20 Nm dan 20  watt
B. 25 Nm dan 40  watt
C. 30 Nm dan 40  watt
D. 30 Nm dan 60  watt
E. 40 Nm dan 60  watt
1. Sebuah bola hoki sedang bergerak dengan kelajuan 7,15 m/s ketika sebuah tongkat pemukul
menghantamnya dengan percepatan konstan 63,5 m/s tegak lurus terhadap arah gerak semula.
Apabila percepatan berlangsung selama 0,132 sekon, hitunglah jarak yang ditempuh bola
selama waktu tersebut!
2. Persamaan kecepatan sebuah partikel adalah v = (vx i + vy j) m/s dengan vx = 2t m/s dan vy =
(1 + 3t2)m/s. Pada saat awal, partikel berada di titik pusat koordinat (0,0).
a. Tentukan percepatan rata-rata dalam selang waktu t = 0 sampai t = 2 sekon!
b. Nyatakan persamaan umum vektor percepatan sebagai fungsi waktu
c. Di manakah partikel berada pada saat t = 2 sekon ?
d. Tentukanlah besar dan arah percepatan dan kecepatan pada saat t = 2 sekon
3. Empat buah partikel seperti ditunjukkan pada gambar dihubungkan oleh sebuah batang kaku
ringan yang massanya dapat diabaikan. Tentukan momen inersia sistem partikel terhadap
B
poros : A
m
2m
b
A’
m
b
3m
b
B’
a. sumbu AA’
b. sumbu BB’
4. Sebuah komesi putar berdiameter 3 m dengan momen inersia 120 kg m2 berotasi dengan
kelajuan 0,5 putaran per sekon. Empat orang anak tiba-tiba melompat dan duduk di tepi
komedi putar
a. Tentukan kecepatan sudut komedi putar sekarang
b. Tentukan energi total yang hilang akibat gesekan antara anak dan komedi putar