SOAL KESEIMBANGAN DAN DINAMIKA ROTASI SATUAN PENDIDIKAN KELAS/SEMESTER WAKTU 1. Perhatikan pernyataan dibawah ini : 1. Torsi penyebab benda berotasi 2. Torsi hasil kali gaya dengan lengan gaya 3. Torsi merupakan besaran vektor 4. Dimensi torsi sama dengan momen inersia Pernyataan di atas yang benar adalah … . a. 1 , 2 dan 3 b. 1 dan 2 d. hanya 4 c. 2 dan 4 e. semua benar 2. r F Besar momen gaya yang dilakukan oleh benda ............. dengan besar gaya yang bekerja. a. Berbanding terbalik b. Sebanding c. Sejajar d. Searah e. Tegak lurus 3. F A 1 o 30 B C D α o F F 3 2 Besar F1 = F2 = F3 = 10 N, tan α = 4/3 dan jarak AB = 2m, BC = 1,5 m, dan CD = 1m. Resultan momen gaya terhadap titik A adalah ... . a. 35 Nm b. 45 Nm d. 71 Nm c. 62 Nm e. 80 Nm o : SMA : XI / 2 : 1 X 45 MENIT 4. y F1 R1 O R2 x F2 Sebuah silinder pejal dipasak pada asnya yang licin sempurna seperti tampak pada gambar. Jika F1 = 5 N, R1 = 1 m, F2 = 6 N, dan R2 = 0,5 m, maka besar momen gaya total adalah... . a. 2 Nm b. 4 Nm d. 8 Nm c. 6 Nm e. 9 Nm 5. Berikut merupakan besar momen inersia berbagai benda : (1) I= MR2 (3) I= MR2 (2) I= MR2 (4) I= MR2 Besar momen inersia untuk silinder tipis berongga dan bola pejal jika poros melalui sumbunya adalah .... a. (1) dan (2) b. (2) dan (3) d. (1) dan (3) c. (3) dan (4) e. (2) dan (4) 6. Pernyataan berikut yang benar adalah… . a. Besar momen inersia sebanding dengan jarak dari titik poros b. Besar momen inersia berbanding terbalik dengan jarak dari titik poros c. Besar momen inersia tidak bergantung pada massa nya d. Besar momen inersia sebanding dengan kuadrat jarak dari titik poros e. Besar momen inersia berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari titik poros 7. 2m O ½a 4m ½a Dua buah benda massanya 2m dan 4m masing-masing berjarak ½ a dari sumbu putar o. Resultan momen inersia kedua benda adalah ... . a. 0,75 ma2 b. 1,50 ma2 d. 2,50 ma2 2 c. 1,75 ma e. 3,00 ma2 8. Sebuah bola pejal memiliki massa 10 kg dan momen inersianya 0,64 kg m2. Besar jari-jari bola bila berotasi melalui pusat bola adalah ... . a. 0,4 m b. 0,8 m d. 1,6 m c. 1,2 m e. 1,8 m 9. S R 11. Hubungan antara momen gaya dengan percepatan sudut di formulasikan dengan τ I α yang dapat didefinisikan sebagai berikut, kecuali... . a. Besar momen gaya sebanding dengan momen inersia b. Besar momen gaya sebanding dengan percepatan sudut c. Besar momen inersia berbanding terbalik dengan percepatan sudut d. Besar momen gaya berbanding terbalik dengan percepatan sudut e. Percepatan sudut dapat dipengaruhi oleh momen inersia dan momen gaya 12. Sebuah bola pejal massanya 10 kg dan jarijari 10 cm menggelinding pada bidang miring dengan sudut kemiringan o.(tan o = 3/4 ) dan percepatan gravitasi = 10 m/s2 . Besar percepatan bola tersebut adalah ... . a. 3,60 m/s2 b. 4,00 m/s2 d. 4,50 m/s2 2 c. 4,28 m/s e. 5,71 m/s2 13. O Sebuah piringan bermassa M dirotasikan dengan poros melalui pusat massa O dan tegak lurus pada piringan, momen inersia 1 pusat massanya adalah Ipm= MR 2 dengan 2 R adalah jari-jari piringan. Jika momen inersia piringan digeser ke sisi piringan di titik S sejajar dengan poros semula, maka perbandingan momen inersia piringan sebelum digeser dan setelah digeser adalah.... a. 1 : 2 b. 2 : 1 d. 3 : 1 c. 1 : 3 e. 2 : 3 10. Kelereng A dan kelereng B memiliki massa dan percepatan sudut yang sama. momen gaya kelereng A dua kali lebih besar dari kelereng B maka momen inersia kelereng adalah... . a. I A I B b. I A I B d. I A I B c. IA > IB e. I A I B T2 T1 1 kg 3 kg Dua buah benda massanya masing-masing 1 kg dan 3 kg dihubungkan dengan katrol yang berupa cakram tipis dengan massa 2 kg dan jari-jari 10 cm seperti gambar disamping. Jika g = 10 m/s2 dan katrol berotasi, besar percepatan benda /sistem adalah… . a. 10 m/s2 b. 8 m/s2 c. 6 m/s2 d. 4 m/s2 e. 2 m/s2 14. Energi kinetik rotasi merupakan energi yang muncul akibat adanya....................dari suatu benda a. Kecepatan sudut b. Percepatan sudut c. Kecepatan linier d. Percepatan gravitasi e. Perpindahan 15. Energi kinetik rotasi suatu benda tegar bergantung pada: 1. kecepatan sudut rotasi benda 2. massa benda 3. bentuk benda 4. letak sumbu putar terhadap benda Pernyataan di atas yang benar adalah … . a. 1 , 2 dan 3 b. 1 dan 3 d. hanya 4 c. 2 dan 4 e. semua benar 16. Sebuah silinder pejal berotasi terhadap sumbunya dengan kecepatan sudut 120/π rpm. Apabila massa silinder 2 kg dan jarijarinya 50 cm, Besar energi kinetik rotasi silinder adalah ... . a. 0,5 J b. 1,6 J d. 4 J c. 2 J e. 3 J 17. Dua buah benda berbentuk bola pejal dan silinder pejal massanya sama dan jarijarinya sama. Keduanya berotasi pada sumbunya dengan kecepatan sudut bola ω1 dan kecepatan sudut silinder ω2. Bila ω1= 2 ω2 maka perbandingan energi kinetik bola pejal dengan silinder pejal adalah ... . a. 4 : 5 b. 5 : 4 d. 5 : 16 c. 16 : 5 e. 5 : 2 18. Persamaan dari hukum momentum sudut adalah... . a. L1 L 2 b. L1 L 2 d. L1 L 2 c. L1 > L2 e. L1 = L2 21. Sebuah bola pejal bermassa 10 kg menggelinding tanpa slip di atas bidang datar dengan kecepatan translasi 2 m/s. Bila jarijari bola 8 cm, besar momentum sudut terhadap pusat massanya adalah... . a. 0,52 kg.m2/s b. 0,64 kg.m2/s c. 0,80 kg.m2/s d. 1,42 kg.m2/s e. 2,00 kg.m2/s 22. Suatu benda memenuhi syarat keseimbangan sistem partikel yaitu resultan gaya pada benda sama dengan nol (ΣF = 0), maka benda dalam keadaan .... a. labil b. translasi d. stabil c. netral e. rotasi 23. Perhatikan pernyataan berikut ini : 1. Kesetimbangan stabil ditandai dengan naiknya posisi titik berat benda jika diberi gaya 2. Kesetimbangan labil ditandai dengan turunnya posisi titik berat benda jika diberi gaya 3. Kesetimbangan netral ditandai dengan tetapnya posisi titik berat benda jika diberi gaya Pernyataan di atas yang benar adalah ... . a. 1 dan 2 b. 2 dan 3 d. 1, 2, dan 3 c. 1 dan 3 e. hanya 3 kekekalan 19. Jika kecepatan anguler dari benda yang bergerak rotasi diperbesar menjadi dua kali semula, momentum sudut dari benda yang berotasi itu menjadi… . a. L I b. L 2 Iω d. L 6 Iω c. L 4 Iω e. L 8 Iω 20. Sebuah partikel bermassa 10 gram bergerak melingkar dengan jari-jari 3 cm dan kecepatan sudut 10 rad/s. Besar momentum sudut partikel terhadap pusat lingkaran adalah ... . a. 2,7x10-5kg.m2/s b. 3,0 x 10-4 kg.m2/s c. 3,0 x 10-5 kg.m2/s d. 9,0 x 10-4 kg.m2/s e. 9,0 x 10-5 kg.m2/s 24. bo ao T1 T2 tg ao = tg bo = 3/4 w = 25 N Jika pada sistem di atas dalam keadaan seimbang, maka besarnya gaya tegangan tali T1 adalah ... . a. 15 N b. 20 N d. 35 N c. 30 N e. 40 N 25. Benda bermassa 10 kg ditempatkan pada jarak 0,5 m dari kaki A (lihat gambar) pada sebuah meja datar bermassa 20 kg yang memiliki panjang 2 m. 29. 3 2 1 0 -1 1 2 -1 Empat batang homogen dengan bentuk dan ukuran seperti pada gambar di atas. Titik berat bendanya (xo) dengan acuan titik 0 adalah ... . a. 0,4 b. 0,6 d. 1,2 c. 0,8 e. 1,8 0,5 m wB wM A B Perbandingan gaya yang bekerja pada kaki A dan kaki B dalam menahan benda dan meja adalah ... . a. 3 : 2 b. 5 : 3 d. 4 : 1 c. 7 : 5 e. 4 : 3 26. Letak titik berat kerucut pejal dengan acuan garis alas adalah … d. 2 3 t e. 3 4 t 27. Letak titik berat suatu benda dapat berada : 1. di dalam benda 2. di permukaan benda 3. di luar benda Pernyataan di atas yang benar adalah … . a. 1 saja b. 1 dan 2 d. 2 dan 3 c. 1 dan 3 e. 1, 2 dan 3 28. Y 6 cm 3 cm Sb. X 6 cm 1 4 1 3 t b. t 1 c. 2 t a. 30. Y 50 10 X 0 10 60 Benda bidang homogen dengan bentuk seperti pada gambar di atas. Titik berat benda xo adalah ... . a. 10 b. 20 d. 30 c. 25 e. 35 Sebuah benda bidang homogen dengan sisi sama yaitu 6 cm, diberi rongga berbentuk segitiga dengan ukuran seperti gambar. Letak titik berat benda dari dasar (Sumbu X) adalah... . a. 2,3 cm b. 2,6 cm d. 3,67 c. 3,4 cm e. 4,2
