Soal Dan Penyelesaian Keseimbangan Dan Titik Berat

27.6.20

0

Cara Cepat Pintar Fisika - Banyak yang mengatakan, soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika, alasannya ialah beda gambar soal, beda cara menyelesaikannya.

Itu ialah anggapan yang tidak tepat, alasannya ialah konsep benda tegar hanya mengikuti dua syarat, antara lain:
1. Resultan gaya terhadap suatu titik sembarang sama dengan nol.
ΣF = 0
2. Resultan momen gaya harus bernilai nol
Στ = 0

Di bawah ini ialah kumpulan soal keseimbangan dan titik berat untuk melengkapi post kami sebelumnya, antara lain:

Silahkan dipelajari

1. Bila diketahui sistem berikut ini berada dalam keadaan seimbang, tentukanlah besar gaya tegang tali T₁ dan T₂

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

A. T₁ = 50N dan T₂=50N
B. T₁ = 50N dan T₂=50$\small \sqrt{3}$ N
C. T₁ = 50$\small \sqrt{3}$ N dan T₂=50$\small \sqrt{3}$ N
D. T₁ = 50$\small \sqrt{2}$ N dan T₂=50$\small \sqrt{3}$ N
E. T₁ = 50N dan T₂=50N
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
$\small T_{1}=W\sin 30^{o}\\T_{1}=100.(0,5)=50N$
$\small T_{2}=W\sin 60^{o}\\T_{1}=100.(0,5 \sqrt{3})=50 \sqrt{3}N$

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

2. Batang AB homogen dengan berat 40 N digantung dengan dua utas tali ( massa diabaikan ) yang masing – masing berkekuatan 50N dan 100 N (gambar). Apabila kedua tali hampir putus, sedangkan AC = CB = 4m dan DB = 1 m. Tentukan letak W₂ terhadap titik C !

A. 4/3 m di kanan C
B. 4/3 m di kiri C
C. 2/3 m di kanan C
D. 0,8 m di kiri C
E. 0,8 m di kiri C
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
Kita gambar seluruh gaya yang bekerja pada sistem:

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

Kita hitung besar nilai W₂:$\small \\\Sigma F _{y}=0\\F_{A}+F_{B}=W_{B}+W_{1}+W_{2}\\50+100=40+W_{2}+80\\W_{2}=30N$

Kita ambil Jumlah momen gaya di C = 0:$\small \\\Sigma \tau _{C}=0\\T_{A}(AC)+W_{2}(x)+W_{1}(CD)=T_{B}(BC)\\50(4)+30(x)+80(3)=100(4)\\X=-\frac{4}{3}m\\x=\frac{4}{3}m\; di\; kiri\; C$

3. Batang AB mempunyai massa 5kg digantungi beban P bermassa 2kg, jikalau BC = ¼AB. Tentukan besar tegangan tali T !

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

A. 35 N
B. 25 N
C. 40 N
D. 45 N
E. 50 N
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
Kita gambarkan gaya pada sistem

Kita gunakan syarat keseimbangan:$\small \\\Sigma \tau _{A}=0\\W(\frac{1}{2}L\cos 37)+W_{b}(\frac{3}{4}L\cos 37)=T(L\cos 37)\\W(\frac{1}{2})+W_{b}(\frac{3}{4})=T\\T=50(\frac{1}{2})+20(\frac{3}{4})\\T=40N$

4. Batang AC bermassa 40 kg dan panjangnya 3 m. Jarak referensi A dan B ialah 2 m (di B papan sanggup berputar). Seorang anak (massa 30 kg) berjalan dari A menuju ke C.

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

Berapa jarak minimum anak dari titik C biar papan tetap seimbang (ujung batang A hampir terangkat ke atas)
A. 1/3 m
B. 2/5 m
C. 3/5 m
D. ¾ m
E. 0,4m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
Kita gambarkan gaya pada sistem

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

Kita gunakan syarat keseimbangan,
$\small \\\Sigma \tau _{B}=0\\W_{b}(0,5)=W_{o}(x)\\400(0,5)=300(x)\\\\ x=\frac{2}{3}m\\y=1=x\\y=1-\frac{2}{3}\\y=\frac{1}{3}m$

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

5. Tentukan tinggi sentra massa sebuah silinder pejal setinggi 2h yang terpancung dengan ukuran setengah bola berjari-jari R pada bab atas ibarat pada gambar !
A. $\small \frac{33}{24}$ R
B. $\small \frac{33}{16}$ R
C. $\small \frac{11}{16}$R
D. $\small \frac{19}{16}$ R
E. $\small \frac{19}{24}$ R
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
Kita bagi benda menjadi dua bagian, yaitu:
Bagian Pertama, slinder pejal utuh.$\small V_1=\pi R^{2}.2R=2\pi R^3 \\y_1=\frac{1}{2}t=\frac{1}{2}.2R=R$
Bagian kedua, dikurangi setengah bola terbalik. $\small V_2=-\frac{1}{2}.\frac{4}{3}\pi R^{3}=-\frac{2}{3}\pi R^3 \\y_2=2R-\frac{3}{8}R=\frac{13}{8}R$
Tinggi titik berat susunan bangun: $\small \\y_{o}=\frac{\Sigma V.y}{\Sigma V}=\frac{V_{1}.y_{1}+V_{2}.y_{2}}{ A_{1}+A_{2}}\\\\y_{o}=\frac{2\pi R^{3}.(R)-\frac{2}{3}\pi R^{3}.(\frac{13}{8}R)}{2\pi R^{3}-\frac{2}{3}\pi R^{3}}\\y_{o}=\frac{R-\frac{3}{24}R}{1-\frac{2}{3}}\\y_{o}=\frac{11}{16}R$

6. SPMB 2002 Regional I

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

Sebuah roda akan dinaikan pada anak tangga ibarat pada gambar. Bila jari-jari = R, berat roda = W, tinggi anak tangga = h, maka gaya F minimum yang diharapkan biar roda tersebut sanggup naik adalah....
A. W(R-h)
B. $\small \frac{W(2Rh-h^{2})^{\frac{1}{2}}}{R-h}$
C. $\small W(2Rh-h^{2})^{\frac{1}{2}}$
D.$\small \frac{W(R-h)}{R}$
E. $\small \frac{Wh}{R-h}$
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
Ini gaya pada rodanya:

Kita hitung jarak x:
$\small x=\sqrt{R^{2}-(R-h)^{2}}\\x=\sqrt{2Rh-h^{2}}$ Ambil jumlah momen gaya di A sama dengan NOL
$\small \\\Sigma \tau _{A}=0\\W(x)=F(R-h)\\W(\sqrt{2Rh-h^{2}})=F(R-h)\\F=\frac{W\left (2Rh-h^{2} \right )^{\frac{1}{2}}}{(R-h)}$

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

7. Tentukan tinggi sentra koordinat massa susunan bidang luas ibarat terlihat pada gambar
A. $\small \frac{21}{7}$ a
B. 2,5 a
C. $\small \frac{25}{12}$ a
D. 2,3 a
E. $\small \frac{23}{12}$ a
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun

Kita bagi benda menjadi tiga bagian, ibarat gambar berikut:

soal keseimbangan benda tegar ialah bab tersulit dalam fisika SOAL DAN PENYELESAIAN KESEIMBANGAN DAN TITIK BERAT

Bidang I:$\small \\A_1=p.l=a.(4a)=4a^2 \\y_1=\frac{1}{2}a$Bidang II:$\small \\A_1=p.l=a.(2a)=2a^2 \\y_1=a+\frac{1}{2}a=\frac{3}{2}a$Bidang III:$\small \\A_3=\frac{1}{2}alas.tinggi\\A_3=\frac{1}{2}4a.3a=6a^2 \\y_3=2a+\frac{1}{3}.3a=3a$
Tinggi titik berat susunan bidang:$\small \\y_{o}=\frac{\Sigma A.y}{\Sigma A}\\\\ y_{o}=\frac{A_{1}.y_{1}+A_{2}.y_{2}+A_{3}.y_{3}}{ A_{1}+A_{2}+A_{3}}\\\\y_{o}=\frac{4a^{2}.(\frac{1}{2}a)+2a^{2}.(\frac{3}{2}a)+6a^{2}.(2a)}{4a^{2}+2a^{2}+6a^{2}}\\\\y_{o}=\frac{23}{12}a$

Post a Comment (0)