Latihan Soal Dinamika Rotasi

Soal Dinamika Rotasi

1. Soal
Batang AB = 2 meter dengan poros titik A dengan gaya F sebesar 12 N membentuk sudut $60^{o}$ .

Tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AB? (dalam Nm)
A. 6
B. $6\sqrt{3}$
C. 12
D. $12\sqrt{3}$
E. 24
2. Soal

Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm mendapatkan tiga gaya yang sama besarnya 10 N seperti pada gambar. Jika tongkat diputar di titik C, tentukan momen gaya total yang dialami tongkat?

A. 0,5 Nm
B. 1,0 Nm
C. 1,5 Nm
D. 2,0 Nm
E. 2,5 Nm

3. Soal

Tiga gaya $F_{1}$ , $F_{2}$ , dan $F_{3}$ bekerja pada batang seperti pada gambar berikut. Jika massa batang diabaikan dan panjang batang 4 m, maka nilai momen gaya terhadap sumbu putar di titik C adalah? (AB=BC=CD=DE=1 meter)

A. 12 Nm

B. 8 Nm

C. 6 Nm

D. 2 Nm

E. Nol

4. Soal

Lima gaya bekerja pada bujursangkar dengan sisi 10 cm seperti ditunjukkan pada gambar berikut!

Resultan momen gaya dengan poros di titik perpotongan diagonal bujur sangkar adalah?

A. 0,15 Nm

B. 0,25 Nm

C. 0,75 Nm

D. 1,15 Nm

E. 1,25 Nm

5. Soal

Bola A bermassa = 60 gram dan bola B = 40 gram dihubungkan dengan batang AB (massa diabaikan). Jika kedua bola diputar dengan sumbu putar di P maka momen inersia sistem adalah?

A. 12,25 $\times 10^{-4}$ $kg\, m^{2}$

B. 13,50 $\times 10^{-4}$ $kg\, m^{2}$

C. 14,50 $\times 10^{-4}$ $kg\, m^{2}$

D. 15,50 $\times 10^{-4}$ $kg\, m^{2}$

E. 16,25 $\times 10^{-4}$ $kg\, m^{2}$

6. Soal

Perhatikan tabel data posisi benda - benda berikut!

Benda A, B, dan C dihubungkan dengan batang ringan tak bermassa pada bidang x-y. Besar momen inersia sistem jika diputar pada poros sejajar sumbu y melalui benda A adalah? (UN 2017)

A. $11\sqrt{2}$ $kg\, m^{2}$

B. 13 $kg\, m^{2}$

C. 12,5 $kg\, m^{2}$

D. 7,2 $kg\, m^{2}$

E. 2,5 $kg\, m^{2}$

7. Soal

Sebuah batang homogen bermassa 4 kg dengan panjang 3 m diputar melalui poros yang terletak 1 m dari salah satu ujung batang. Berapakah momen inersia batang tersebut?

A. 4 $kg\, m^{2}$

B. 5 $kg\, m^{2}$

C. 6 $kg\, m^{2}$

D. 7 $kg\, m^{2}$

E. 8 $kg\, m^{2}$

8. Soal

Seoarang penari berdiri di atas lantai es licin dan berputar di tempatnya seperti gambar.

Mula - mula penari tersebut berputar dengan menyilangkan kedua tangan di dadanya (gambar A). Kemudian penari tersebut kembali berputar sambil merentangkan kedua tangannya (gambar B). Pernyataan pada tabel di bawah ini yang benar berkaitan dengan kedua keadaan penari di atas adalah?

9. Soal

Seorang penari balet memiliki momen inersia 4,0 $kg\, m^{2}$ dan mulai berputar pada kelajuan 1,8 putaran/s ketika kedua lengannya terentang. Kemudian, kedua lengannya merapat ketubuhnya ternyata momen inersianya 1,2 $kg\, m^{2}$ maka kelajuan sudut saat itu adalah?

A. 0,54 putaran/s

B. 2,16 putaran/s

C. 6,0 putaran/s

D. 7,2 putaran/s

E. 9,36 putaran/s

10. Soal

Seorang penari balet dengan tangan terentang berputar dengan kecepatan sudut $\omega$ di atas lantai mendatar licin. Jika penari tersebut melipat tangannya, momen inersianya akan berkurang 25% dari semula. Berapakah perbandingan energi kinetik rotasi penari saat tangan dilipat dengan tangan terentang?

A. 1/4

B. 3/4

C. 4/3

D. 4/5

E. 4

11. Soal

Sebuah silinder pejal ( $I=\frac{1}{2}MR^{2}$ ) bermassa 8 kg menggelinding tanpa slip pada suatu bidang datar dengan kecepatan 15 m/s. Energi kinetik total silinder adalah?

A. 1800 J

B. 1350 J

C. 900 J

D. 450 J

E. 225 J

12. Soal

Sebuah bola pejal bergerak menggelinding tanpa tergelincir mendekati bidang miring kasar yang mempunyai sudut elevasi $\alpha$ dengan tan $\alpha$ = 4/3. Jika percepatan gravitasi g = 10 $m/s^{2}$ dan kecepatan awal benda itu 10 m/s, maka panjang lintasan bidang miring yang ditempuh benda sebelum berhenti adalah?
A. 8,75 m
B. 9,75 m
C. 10,75 m
D. 11,75 m
E. 12,75 m
13. Soal
Pada sebuah benda bekerja beberapa gaya selama 0,6 sekon, sehingga menghasilkan torsi total

$2\times 10^{-2}kgm^{2}/s^{2}$ . Torsi tersebut mengakibatkan perubahan momentum sudut sebesar?

A. $4\times 10^{-2}$

B. $1,2\times 10^{-2}$

C. $1,4\times 10^{-3}$

D. $12\times 10^{-2}$

E. $1,2\times 10^{-3}$

14. Soal

Suatu titik materi bergerak melingkar dengan kecepatan sudut awal 40 rad/s. Setelah bergerak menempuh sudut 100 rad, kecepatan sudut menjadi 60 rad/s. Jika momen inersia materi tersebut 4 $kgm^{2}$ , torsi yang bekerja pada titik tersebut terhadap pusat lingkaran adalah (Nm)

A. 8

B. 16

C. 32

D. 40

E. 60

15. Soal

Suatu partikel bergerak melingkar dengan kecepatan sudut 2,5 rad/s. Jika massa partikel 2 gram dan momentum sudut $10\times 10^{-5}kgm^{2}/s^{2}$ , maka jari - jari gerak melingkarnya sebesar ... cm

A. 2

B. 4

C. 6

D. 8

E. 10

16. Soal

Suartu silinder pejal dilepas pada bidang miring yang kasar dengan sudut kemiringan sudut $37^{o}$ . Jika g = 10 $m/s^{2}$ , ternyata silinder menggelinding sempurna. Percepatan turunya silindernya adalah?

A. 1 $m/s^{2}$

B. 2 $m/s^{2}$

C. 3 $m/s^{2}$

D. 4 $m/s^{2}$

E. 5 $m/s^{2}$

17. Soal

Perhatikan gambar di bawah ini.

Jika panjang batang AB=BC=CD=DE= 1 m, besar dan arah torsi terhadap poros C adalah?

A. 32 Nm searah jarum jam

B. 32 Nm berlawanan arah jarum jam

C. 37 Nm searah jarum jam

D. 37 Nm berlawanan arah jarum jam

E. 44 Nm berlawanan arah jarum jam

18. Soal

Perhatikan gambar di bawah ini.

Sebuah sistem terdiri dari tiga buah partikel dengan massa m, 2m, dan 3m diletakkan pada sumbu koordinat yang massanya diabaikan. Jika diputar terahadap sumbu y maka besar momen inersia sistem?

A. 9 $ma^{2}$

B. 7 $ma^{2}$

C. 5 $ma^{2}$

D. 3 $ma^{2}$

E. 2 $ma^{2}$

19. Soal

Perhatikan gambar berikut:

Momen inersia total terhadap sumbu x dan y adalah?

A. $15ma^{2}$ dan $3ma^{2}$

B. $3ma^{2}$ dan $15ma^{2}$

C. $10ma^{2}$ dan $4ma^{2}$

D. $4ma^{2}$ dan $10ma^{2}$

E. $15ma^{2}$ dan $4ma^{2}$

20. Soal

Perhatikan gambar berikut:

Lima buah gaya bekerja pada tongkat AB yang massanya diabaikan, titik A sebagai poros. Torsi terhadap poros A terbesar dihasilkan oleh gaya ?

A. 50 N

B. 40 N

C. 30 N

D. 20 N

E. 10 N

21. Soal

Perhatikan gambar berikut

Resultan momen gaya terbesar dan letak porosnya adalah?

A. 28 Nm poros di A

B. 32 Nm poros di A

C. 32 Nm poros di B

D. 40 Nm poros di B

E. 20 Nm poros di C

22. Soal

Perhatikan gambar berikut:

Empat buah gaya sama besar, masing - masing 5 N bekerja pada sebuah plat tak bermassa, seperti pada gambar di atas. Titik C digunakan sebagai poros. Besar resultan gaya dan arah putar dari plat tersebut adalah?

A. 5 N searah jarum jam

B. 5 N berlawanan jarum jam

C. 15 N searah jarum jam

D. 20 N searah jarum jam

E. 20 N berlawanan arah jarum jam

23. Soal

Perhatikan tabel berikut:

No	Bentuk	Massa (kg)	Jari – jari(m)
1	Bola Pejal	2	0,5
2	Bola Pejal	1	1,0
3	Silinder Pejal	1	1,5
4	Silinder Pejal	2	1
5	Silinder Pejal	2,5	0,5

Dari data diatas yang memiliki momen inersia terbesar adalah?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

24. Soal

Sebuah katrol dengan jari - jari 20 cm memiliki momen inersia 10 $kg\, m^{2}$ mendapat gaya 10 N tepat menyinggung tepi katrol. Percepatan anguler katrol tersebut adalah?

A. 0,002 $rad/s^{2}$

B. 0,2 $rad/s^{2}$

C. 2,0 $rad/s^{2}$

D. 2,2 $rad/s^{2}$

E. 2,4 $rad/s^{2}$

25. Soal

Sebuah silinder pejal bermassa 2 kg dan jari - jari 5 cm, ditarik oleh gaya 60 N melalui pusatnya sehingga menggelinding diatas bidang datar kasar sebagaimana di tunjukkan pada gambar berikut:

Percepatan linear silinder tersebut adalah?

A. 5 $m/s^{2}$

B. 10 $m/s^{2}$

C. 20 $m/s^{2}$

D. 30 $m/s^{2}$

E. 40 $m/s^{2}$

26. Soal

Sebuah silinder pejal bermassa 4 kg dan diamter 10 cm, dilit dengan tali tak bermasssa. Ujung tali ditarik dengan gaya konstan sebesar 2 N sehingga roda berotasi pada porosnya. Percepatan anguler roda tersebut adalah?

A. 20 $rad/s^{2}$

B. 10 $rad/s^{2}$

C. 5 $rad/s^{2}$

D. 2,5 $rad/s^{2}$

E. 1,25 $rad/s^{2}$

27. Soal

Sebuah silinder pejal dengan massa 3 kg bergerak menggelinding tanpa slip mendaki bidang miring kasar yang mempunyai sudut elevasi $\theta$ dengan $tan \, \, \theta =0,75$ dan kecepatan awalnya 10 m/s. Jika percepatan gravitasi g = 10 $m/s^{2}$ , maka panjang lintasan bidang miring itu yang ditempuh benda sebelum berhenti adalah?

A. 4,15 m

B. 10,55 m

C. 11,75 m

D. 12,50 m

E. 13,55 m

28. Soal

Sebuah bola bowling digelindingkan dari puncak bidang miring, sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut:

Kecepatan linear bola ketika mencpai ujung bawah bidang miring adalah?

A. $0,02\sqrt{5}$ m/s

B. $0,1\sqrt{5}$ m/s

C. $0,2\sqrt{5}$ m/s

D. $\sqrt{5}$ m/s

E. $2\sqrt{5}$ m/s

29. Soal

Sebuah bola pejal yang menggelinding dalam suatu bidang datar dengan kelajuan pusat massanya 5 m/s. Jika massa bola pejal 2 kg, besar energi kinetik translasi, energi kinetik rotasi dan energi kinetik total bola pejal tersebut adalah?

A. 25 joule, 10 joule dan 35 joule

B. 25 joule, 5 joule dan 30 joule

C. 20 joule, 5 joule dan 25 joule

D. 20 joule, 25 joule dan 35 joule

E. 5 joule, 20 joule dan 25 joule

30. Soal

Sebuah partikel bermassas 0,5 gram melakukan gerak melingkar dengan kecepatan sudut 2 $rad/s$ . Jika jari 0 jari lintasan partikel 10 cm, maka momentum susdut partikel itu adalah?

A. 1 $\times 10^{-5}kgm^{2}/s$

B. 2 $\times 10^{-5}kgm^{2}/s$

C. 3 $\times 10^{-5}kgm^{2}/s$

D. 4 $\times 10^{-5}kgm^{2}/s$

E. 5 $\times 10^{-5}kgm^{2}/s$

31. Soal

Sebuah bola pejal dengan momen inersia 3 $kg\, m^{2}$ mula - mula berotasi dengan kecepatan sudut 4 $rad/s$ . Kemudian mengalami percepatan sudut sebesar 2 $rad/s^{2}$ , momentum sudut bola tersebut pada t = 5 detik adalah

A. 32 $kgm^{2}/s$

B. 36 $kgm^{2}/s$

C. 38 $kgm^{2}/s$

D. 41 $kgm^{2}/s$

E. 42 $kgm^{2}/s$

32. Soal

Sebuah roda yang terdiri dari dua buah katrol yang masing - masing memiliki jari - jari 4 cm dan 5 cm dengan momen inersia total 2 $kg\, m^{2}$ dirangkai sebagai gambar berikut:

Pada kedua roda dililit dengan tali tak bermasssa dan ditarik dengan gaya sebagaimana ditunjukkan pada gambar. Percepatan anguler roda tersebut adalah?

A. 0,9 $rad/s^{2}$

B. 0,6 $rad/s^{2}$

C. 0,4 $rad/s^{2}$

D. 0,3 $rad/s^{2}$

E. 0,2 $rad/s^{2}$

33. Soal

Perhatikan sistem di bawah ini.

Sebuah batang dengan kemiringan $53^{\circ }$ ditahan menggunakan tali dan diengsel pada titik tertnetu seperti terlihat pada gambar, memiliki momen inersia $\frac{1}{3}ML^{2}$ .

Jika panjang batang 5 m dan massanya 150 kg, dan bila tali putus. Percepatan sudut batang adalah?

A. 1,1 $rad/s^{2}$

B. 1,2 $rad/s^{2}$

C. 1,3 $rad/s^{2}$

D. 1,4 $rad/s^{2}$

E. 2,4 $rad/s^{2}$

34. Soal

Sebuah batang homogen dengan massa 2 kg ujung kiri diberi engsel dengan dinding dan bagian tengah batang digantungi beban 3 kg. Ujung kanan diikat dengan tali, seperti yang ditunjukkan pada gambar:

Besar tegangan tali adalah?

A. 25 N

B. 20 N

C. 10 N

D. 2,5 N

E. 2 N

35. Soal

Seorang siswa bermassa 40 kg sedang berjalan di atas papan berpenumpu yang memiliki massa 10 kg dan panjang seperti gambar:

Jarak terjauh siswa tersebut dari penumpu sehingga papan tepat akan terangkat adalah?

A. 25 cm

B. 27 cm

C. 30 cm

D. 35 cm

E. 45 cm

36. Soal

Perhatikan susunan tongkat homogen berikut:

Letak titik berat susunan tongkat tersebut (x,y) adalah (cm)

A. 2,6 ; 4,0

B. 2,8 ; 4,1

C. 2,8 ; 4,2

D. 2,9 ; 4,3

E. 2,9 ; 4,4

37. Soal

Perhatikan gambar berikut:

Letak titik berat bangun datar tersebut adalah?

A. 50

B. 55

C. 60

D. 65

E. 70

38. Soal

Perhatikan gambar berikut!

Bila besarnya massa beban 6 kg, maka tegangan tali T1 apabila sistem dalam keadaan setimbang adalah?

A. 20 N

B. 30 N

C. $20\sqrt{3}$ N

D. 60 N

E. $60\sqrt{3}$ N

39. Soal

Tiga orang anak bermain jungkat jungkit. Sebelah kanan penopang berisi anak bermassa 45 kg. Sementara sebelah kiri berisi dua anak masing - masing berisi dua anak masing - masing bermassa 30 kg yang duduk pada jarak 0,5 m dan 1 m dari penopang. Jika massa jungkat - jungkit 8 kg dan titik beratnya berpusat di sumbu, maka letak tempat duduk anak di sebelah kanan penopang agar jungkat - jungkit seimbang adalah ?

A. 0,5 m

B. 1,0 m

C. 1,5 m

D. 2,0 m

E. 3,0 m

40. Soal

Seseorang penari balet berputar dalam keadaan tangan terentang dengan kecepatan sudut 1,5 rpm di atas lantai yang licin, dengan momen inersia 5 $kg\, m^{2}$ . Ketika ia merapatkan tangan ke tubuhnya kecepatan menjadi 3 rpm, maka besar momen inersia sekarang berubah menjadi? ( $kg\, m^{2}$ )

A. 0,5

B. 1,5

C. 2,5

D. 3,5

E. 4,5

41. Soal

Sebuah katrol dengan momen inersiannya 4 $kg\, m^{2}$ . Pada katrol tersebut diikatkan sebuah beban bermassa m = 2 kg menggunakan tali seperti tampak pada gambar. Bila jari - jari katrol 0,5 m dan g = 10 $m/s^{2}$ , maka percepatan sudut putar katrol adalah?

A. $\frac{5}{9}$

B. $\frac{7}{9}$

C. $\frac{20}{9}$

D. $\frac{29}{9}$

E. $\frac{30}{9}$

41. Soal

Perhatikan gambar di bawah. Letak titik berat dari bangun tersebut adalah?

A. X = 6 cm, Y = 4 cm

B. X = 4 cm, Y = 6 cm

C. X= 4,3 cm, Y = 4 cm

D. X = 4 cm, Y = 4,3 cm

E. X = 3 cm, Y = 3 cm

42. Soal

Koordinat y titik berat bangun berdimensi dua seperti pada gambar adalah?

A. $\frac{8}{7}$

B. $\frac{12}{7}$

C. $\frac{18}{7}$

D. $\frac{26}{7}$

E. $\frac{31}{7}$

43. Soal

Sebuah tangga homogen dengan panjang L diam bersandar pada dinding licin di atas lantai kasar dan koefisien gesekan statis tangga dan lantai adalah $\mu$ . Jika tangga membentuk sudut $\theta$ terhadap lantai dan berada dalam keadaan tepat akan tergelincir, maka?

A. $cos\, \theta =\mu$

B. $sin\, \theta =\mu$

C. $cotan\, \theta =\frac{1}{2\mu }$

D. $tan\, \theta =\frac{1}{2\mu }$

E. $tan\, \theta =\2\mu$

44. Soal

Sebuah katrol berbentuk silineder pejal dengan jari - jari 20 cm, memiliki massa 10 kg, digantungi dua beban melalui tali seperti pada gambar. Jika $m_{A}= 5\, kg$ , $m_{B}= 10\, kg$ . Gesekan katrol dengan poros dan massa tali diabaikan, serta g = 10 $m/s^{2}$ maka besar percepatan linear benda A dan B adalah?

A. 2,0 $m/s^{2}$

B. 2,5 $m/s^{2}$

C. 3,3 $m/s^{2}$

D. 5,0 $m/s^{2}$

E. 10,0 $m/s^{2}$

45. Soal

Seorang naik tangga homogen yang disandarkan pada dinding vertikal licin dengan sudut kemiringan tertentu seperti tampak pada gambar.

Berat tangga 300 N dan berat orang 700 N. Bila orang tersebut dapat naik sejauh 3 m sesaat sebelum tangga itu tergelincir, maka koefisien gesekan antara lantai dan tangga adalah
A. 0,14
B. 0,43
C. 0,49
D. 0,50
E. 0,85

46. Soal

Pada saat piringan A berotasi 120 rpm (gambar 1), piringan B diletakkan di atas piringan A (gambar 2) sehingga kedua piringan berputar dengan poros yang sama.

Massa piringan A = 100 gram dan massa piringan B = 300 gram, sedangkan jari - jari piringan A = 50 cm dan jari - jari piringan B = 30 cm. Jika momen inersia piringan adalah $\frac{1}{2}mR^{2}$ , maka besar kecepatan sudut kedua piringan pada waktu berputar bersama - sama adalah?
A. 0,67 $\pi$ $rad.s^{-1}$
B. 0,83   $\pi$ $rad.s^{-1}$
C. 1,92   $\pi$ $rad.s^{-1}$
D. 4,28   $\pi$ $rad.s^{-1}$
E. 5,71   $\pi$ $rad.s^{-1}$

47. Soal

Perhatikan gambar benda di bidang homogen di bawah ini!

Koordinat titik berat benda terhadap titik O adalah?
A. (4 ; 3,3)
B. (3,6 ; 3)
C. (3,3 ; 4)
D. (3,3 ; 3,6)
E. (3 ; 3,6 )

48. Soal

Tiga buah beban $m_{1}$ , $m_{2}$ , dan $m_{3}$ digantungkan dengan tali melalui dua katrol tetap yang licin (lihat gambar). Bila $m_{1}$ = 150 gram, $m_{2}$ = $50\sqrt{3}$ gram dan sistem dalam keadaan seimbang maka $m_{2}$ sama dengan?

A. 100 gram

B. 200 gram

C. $100\sqrt{3}$ gram

D. $200\sqrt{3}$ gram

E. 400 gram

49. Soal

Dua buah benda masing bermassa $m_{1}=4\, kg$ dan $m_{2}=2,5\, kg$ dihubungkan pada sistem katrol seperti pada gambar berikut. Momen inersia sistem katrol $I=1,90\, kgm^{2}$ , dengan $r_{1}=50\, cm$ dan $r_{2}=20\, cm$ . berapakah percepatan sudut katrol?

A. 5 $rad/s^{2}$

B. 10 $rad/s^{2}$

C. 15 $rad/s^{2}$

D. 20 $rad/s^{2}$

E. 25 $rad/s^{2}$

Latihan Soal Dinamika Rotasi

Pembahasan Soal Rangkaian RLC

Pembahasan Soal UTBK Fisika 2019

Pembahasan Soal Termodinamika

Pembahasan Soal UN SMA 2019

Categories

Stay Informed

Latihan Soal Dinamika Rotasi

You might like