set soal kuis

7/25/2019 Set Soal Kuis

http://slidepdf.com/reader/full/set-soal-kuis 1/6

Set Soal 1

1. Misalkan sebuah pendulum sederhana terdiri atas sebuah beban kecil bermassa 60,0 gram

pada ujung kabel yang massanya diabaikan. Jika sudut θ antara kabel dan garis vertikal

diberikan oleh:

erapakah:

a. !anjang pendulum"

b. #nergi kinetik maksimumnya"

$. %uatu model planeet memiliki radius inti & dan massa M yang dikelilingi kulit luar dengan

radius dalam & dan radius luar $& dan massa 'M. Jika M ( ',1 ) 10$' kg dan & ( 6,0 )

106 m. erapakah percepatan gravitasi partikel pada titik *a+ & dan *b+ & dari pusat

planet

. -iameter ratarata Mars dan umi masingmasing adalah 6,/ ) 10 km dan 1, ) 10' km.Massa dari Mars adalah 0,11 kali massa umi.

a. erapakah rasio dari densitas ratarata *massa per satuan volume+

b. erapakah nilai percepatan gravitasi di Mars"

'. !lanet , dengan massa ,0 ) 10$' kg dan radius 1600 km, menarik meteorit dengan gaya

gravitasi yang a2alnya diam relati3 terhadap planet, pada jarak yang cukup besar untuk

dianggap sebagai tak berhingga. Meteorit jatuh ke planet ini. 4sumsikan planet ini tidak

memiliki udara, cari kecepatan meteorit saat mencapai permukaan planet

5. !ada gambar disamping, sebuah bola 10 kg disangga di sebuah

bidang licin yang membentuk sudut θ ( '5o dari garis horiontal.%udut ( $5o. 7itung tegangan pada kabel yang digunakan8ϕ

6. %ebuah balok homogen memiliki panjang 5,0 m dan

massa 5 kg. !ada gambar di ba2ah ini, balok disokong

pada posisi horiontal oleh sebuah engsel dan kabel dengan

sudut θ ( 60o. -alam notasi unit vektor, berapa gaya pada

balok dari engsel"

. !ada gambar disamping, balok 4 *massa 10 kg+ berada dalam keseimbangan, tetapi balok

itu akan bergeser jika balok *massa 5,0 kg+ lebih berat. 9ntuk sudut θ ( 0o, berapa

koe3isien gesekan statis antara balok 4 dengan permukaan di ba2ahnya"



. %ebuah roda berputar bebas di sekitar poros tetap. !egas

dilekatkan pada salah satu jarijarinya dengan jarak r dari poros

roda, seperti yang ditunjukkan pada gambar di samping. -engan

asumsi bah2a roda melingkar, massa m dan jarijari &, a.

berapakah 3rekuensi sudut ; osilasi kecil dari sistem dalam m, &,

r, dan konstanta pegas k"

b. agaimana ; jika r ( &"

/. %ebuah pendulum sederhana dengan panjang $0cm dan massa 5,0 g digantung pada dalam

mobil balap yang melaju dengan kecepatan konstan 0 m<s di sekitar lingkaran beradius 50

m. Jika pendulum mengalami osilasi kecil dalam arah radial sekitar posisi keseimbangannya,

berapakah 3rekuensi osilasinya

Ja2ab:

Nomor 1

a. !ersamaan 15 :

*perpindahan+

Maka dengan mencocokan dengan persamaan yang diberikan soal, dapat diketahui dengan

mudah kita mengetahui bah2a ; ( ',' rad<s.



ω=√ g

L = maka didapatkan L = 0,499 m

b. vm=ω xm=ωLθm ( ',' rad<s . 0,'//m . 0,0 rad ( 0,16 m<s

Maka, energi kinetiknya

Ek =1

2mvm=9.40 x10

−4J

Nomor 2

a. !ercepatan gravitasi partikel pada titik & =

ag=GM R

2 =7,6m /s2

b. %edangkan pada titik & dari pusat planet, total massa nya sekarang adalah 5M, maka

percepatan gravitasinya adalah :

ag=G(5 M )

(3 R)2 =4,2m /s2

Nomor 3

a. &asio densitas bumi dan Mars

-engan menganggap bentuk umi dan Mars seperti bola, maka didapatkan,

ρ M

ρ E= M M R

3

E

M E R3

M

=0,11( 0,65 x10−4

3,45 x10−3 )=0,74

b. >ilai percepaatan Mars adalah:

agM =0,11( 0,65 x10−4

3,45 x 10−3 )(9,8m / s2)=3,8m /s2

Nomor 4

-ari persamaan konservasi energi



-imana M ( ,0 ) 10$' kg, r$ ( & ( 1,6 ) 106 m dan r1 ( ? *berarti 91 ( 0+. -iasumsikan

dalam soal bah2a meteor mulai bergerak dari keadaan diam, jadi v1 ( 0.

Maka nilai @1A91 ( 0, dan persamaan konservasi energi di atas dapat ditulis sebagai :

= 2,4 x 104 m/s

Nomor 5

Maka,

>omor 6.

-engan menganggap rotasi berla2anan arah jarum jam sebagai torsi yang positi3, maka

-engan B ( 5,0 m dan M ( 5 kg, maka C ( 00 >.

Maka, gaya pada balok dari engsel, Dp=

-engan θ ( 60o, didapatkan

>omor .

Eayagaya yang bekerja pada balok 4 dan dapat dilihat dalam gambar berikut *F adalah

titik simpul+



!ada titik F, kondisi saat kesetimbangan adalah:

-engan mensubtitusi keduanya, didapatkan

%edangkan untuk balok , kondisi kesetimbangannya adalah :

@emudian, untuk balok 4, kondisi kesetimbangannya adalah :

9ntuk gaya gesekan statis maksimum, diketahui :

Maka dengan mengombinasikan semuanya, didapatkan

>omor

a. Gnersia rotasi dari pegas adalah G(m&$, dan energi sistem menjadi :

-engan v ( r; = maka energi sistem menjadi

Maka, dengan menyusun ulang persamaan diatas =

b. ; jika r (&

Jika r ( &, maka dengan memasukkan ke ja2aban yang 4 tadi,

>omor /.

@arena percepatan sentripetal arahya horiontal dan percepatan gravitasi g arahnya keba2ah,

maka percepatan gravitasi He3ekti3I bisa didekati dengan !hytagoras



@emudian, bisa menggunakan persamaan 15$ uku 7alliday =

-engan v ( 0 m<s, R ( 50 m, and L ( 0.$0 m, didapatkan f ( .5 s1 ( .5 7.

set soal kuis

Documents