Latihan Soal Fisika Semester 2 Kelas 11 SMA/MA (1)
Kerjakanlah soal-soal di bawah ini!
Seorang pekerja yang tingginya 160 cm memikul dua beban yang masing-masing beratnya 200 N dan 600 N dengan menggunakan sebuah batang homogen yang panjangnya 1,8 m. Supaya kedudukan kedua beban dapat setimbang, tentukan jarak masing-masing beban dengan pundak pekerja!
Jarak sumbu roda belakang dan roda depan sebuah mobil adalah 230 cm. Mobil tersebut memiliki massa totalnya 1 ton dengan letak pusat massa berada 1 m dari roda depan. Berapa beban yang dipikul kedua roda depan tersebut?
Berapa besar momen inersia sebuah cincin tipis yang massanya 12 gram dan diameternya 3,5 cm?
Dua partikel pertandingan massanya 1 : 2 dan perbandingan diameternya 4 : 1. Jika kedua partikel berputar bersama-sama, berapa besar perbandingan momen inersianya?
Dua benda ruang berbentuk silinder pejal dan bola pejal. Jika massa dan diameter kedua benda tersebut sama. Hitung perbandingan momen inersia silinder terhadap bola pada saat berputar bersama-sama!
Sebuah roda yang diameternya 100 cm dengan massa 8 kg berputar 150 putaran/menit. Berapa momen inersia dan tenaga geraknya?
Bola yang massanya 400 g bergerak dengan kelajuan 36 km/jam. Bola tersebut kemudian dipukul dengan gaya 800 N dan lamanya pemukul menyentuh bola adalah 0,02 detik. Hitunglah kelajuan bolanya jika:
- Pukulan searah arah laju bola.
- Pukulan berlawanan arah laju bola.
- Pukulan searah arah laju bola.
Kecepatan sudut mula-mula sebuah benda yang berputar dengan momen inersia 50 kgm2 adalah 80 rad/s. Karena suatu pukulan, kecepatan sudutnya berubah menjadi 200 rad/s dalam waktu 0,6 sekon. Berapa besar gaya pemukul yang bekerja?
Silinder pejal dengan massa 2 kg dengan jari-jari 5 cm berputar dengan kecepatan sudut 120 rad/s. Jika gaya sebesar 60 N diberikan melawan arah putaran, maka hitunglah lama waktu untuk menghentikannya!
Dua roda P dan Q memiliki momen inersia 40 kgm2. Jika kedua digabung sehingga seporos, maka hitunglah kecepatan sudut gabungannya!
Tabung yang panjangnya 19 cm dan jari-jari 8 cm menggelinding dengan percepatan 2,4 m/s2. Berapakah percepatan angulernya?
Sebuah bola pejal bermassa 10 kg dan berjari-jari 10 cm menggelinding di atas bidang miring 37°. Jika gaya gravitasi 10 m/s2, maka hitunglah:
- Momen inersia.
- Percepatan.
- Percepatan sudut.
- Gaya gesek antara bola dengan lantai.
- Torsi yang memutar bola.
- Momen inersia.
Silinder yang massanya 12 kg didorong dengan gaya 240 N. Jika jari-jari silinder 20 cm, maka hitunglah percepatan linear yang dialami silinder!
Perhatikan gambar di bawah!
Tentukan titik berat gabungan dua benda pada gambar tersebut jika ℓ1 = 1,8 m, ℓ2 = 1,2 m, Z1 = (0,9; 0), dan Z2 = (1,8; 0,6)!
Perhatikan gambar di bawah!
Tentukan titik berat gabungan dua benda pada gambar tersebut jika ujung kiri bawah dianggap sebagai titik acuan dan Z1 = (4,7) dan Z2 = (18,4)!
Carilah contoh manfaat mempelajari titik berat berbagai macam benda pada kehidupan sehari-hari. Misalnya aplikasi dalam teknik-teknik bela diri!
Sebuah tongkat yang panjangnya 2 m dan bermassa 1,5 kg diputar sehingga berkecepatan sudut tetap sebesar 10 rad/s. Hitunglah besar momentum sudutnya jika pusat putarnya berada pada tengah-tengah tongkat atau pada salah satu ujung tongkat!
Perhatikan gambar di bawah!
Dengan menggunakan titik O sebagai acuan, tentukan posisi titik berat gabungan bangun-bangun tersebut!
Sebuah silinder pejal berjari-jari 10 cm dan tingginya 10 cm memiliki massa jenis 5. Di atas silinder tersebut diletakkan sebuah kerucut dengan jari-jari 10 cm, tinggi 20 cm, dan massa jenisnya 3. Jika sumbu kedua benda tersebut berimpit dan dianggap sebagai sumbu Y, maka tentukan titik berat gabungannya!
Batang homogen AB yang panjangnya 2 m memiliki berat 50 N. Pada ujung B ditahan oleh tali dan ujung A menempel pada dinding. Jika batang AB tepat akan bergeser pada sudut 45° terhadap dinding, maka tentukan gaya gesekan statis antara batang AB dengan dinding di ujung A dan gaya normal yang dimunculkan dinding di titk A!
Tangga homogen AB panjangnya 5 m dan massanya 10 kg bersandar dengan ujung B pada dinding dan ujung A di lantai. Saat ujung A membentuk sudut 45° tangga tepat akan menggeser. Tentukan gaya normal di titik A dan di titik B serta gaya gesekan antara ujung A dengan lantai dan antara ujung B dengan dinding!
