soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersia

Soal Dan Pembahasan : Momen Gaya Dan Momen InersiaPosted on November 22, 2010. Filed under: contoh soal |

Contoh Soal dan Pembahasan Momen Gaya dan Momen Inersia, Materi Fisika Kelas 11 (2) SMA. Contoh mencakup penggunaan rumus momen gaya, momen inersia untuk massa titik dan momen inersia beberapa bentuk benda, silinder pejal, bola pejal dan batang tipis.

Soal No. 1

Empat buah gaya masing-masing :

F1 = 100 N

F2 = 50 N

F3 = 25 N

F4 = 10 N

bekerja pada benda yang memiliki poros putar di titik P seperti ditunjukkan

gambar berikut!

Jika ABCD adalah persegi dengan sisi 4 meter, dan tan 53o = 4/3, tentukan

besarnya momen gaya yang bekerja pada benda dan tentukan arah putaran

gerak benda!

Pembahasan

Diagram gaya-gaya yang bekerja pada benda (tampak depan) sebagai gambar

berikut :

Misal :

(+) untuk putaran searah jarum jam

(−) untuk putaran berlawanan arah jarum jam

(Ket : Boleh dibalik)

Sesuai perjanjian tanda di atas, benda berputar searah jarum jam

Soal No. 2

Empat buah gaya masing-masing :

F1 = 10 N

F2 = 10 N

F3 = 10 N

F4 = 10 N

dan panjang AB = BC = CD = DE = 1 meter

Dengan mengabaikan berat batang AE, tentukan momen gaya yang bekerja

pada batang dan arah putarannya jika:

a) poros putar di titik A

b) poros putar di titik D

Pembahasan

a) poros putar di titik A

Putaran searah jarum jam.

b) poros putar di titik D

http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C%5C%5CSigma%20%5Ctau_A=%5Ctau_2@plus;%5Ctau_3@plus;%5Ctau_4%5C%5C%20%5CSigma%20%5Ctau_A=F_2d_2@plus;F_3d_3@plus;F_4d_4%5C%5C%20%5CSigma%20%5Ctau_A=%2810%29%282%29@plus;%2810%29%283%29@plus;%2810%29%284%29=90%5C,%5C,Nm

Putaran berlawanan arah dengan jarum jam

Soal No. 3

Susunan 3 buah massa titik seperti gambar berikut!

Jika m1 = 1 kg, m2 = 2 kg dan m3 = 3 kg, tentukan momen inersia sistem

tersebut jika diputar menurut :

a) poros P

b) poros Q

Pembahasan

a) poros P

b) poros Q

Soal No. 4

Lima titik massa tersusun seperti gambar berikut!

m1 = 1 kg, m2 = 2 kg , m3 = 3 kg, m4 = 4 kg, m5 = 5 kg

Tentukan momen inersianya jika:

a) poros putar sumbu X

b) poros putar sumbu Y

http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C%5C%5CSigma%20%5Ctau_D=-%5Ctau_1-%5Ctau_2@plus;%5Ctau_4%5C%5C%20%5CSigma%20%5Ctau_D=-%2810%29%283%29-%2810%29%281%29@plus;%2810%29%281%29=-30%5C,%5C,Nm

http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C%5CI_p=m_1r_1%5E2@plus;m_2r_2%5E2@plus;m_3r_3%5E2%5C%5C%20I_p=%281%29%280%29%5E2@plus;%282%29%281%29%5E2@plus;%283%29%282%29%5E2=14%5C,%5C,kgm%5E2

http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C%5CI_q=m_1r_1%5E2@plus;m_2r_2%5E2@plus;m_3r_3%5E2%5C%5C%20I_q=%281%29%281%29%5E2@plus;%282%29%280%29%5E2@plus;%283%29%281%29%5E2=4%5C,%5C,kgm%5E2

Pembahasan

a) poros putar sumbu X

b) poros putar sumbu Y

Soal No. 5

Tiga buah benda masing-masing :

Bola pejal massa 5 kg

Silinder pejal massa 2 kg

Batang tipis massa 0,12 kg

D = 2 m

Tentuka momen inersia masing-masing benda dengan pusat benda sebagai

porosnya!

Pembahasan

Bola pejal

Silinder pejal

Batang

http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CI=%5Cfrac%7B2%7D%7B5%7DMr%5E2%5C%5C%20I=%5Cfrac%7B2%7D%7B5%7D%285%29%281%29%5E2=2%5C,%5C,kgm%5E2

http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CI=%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7DMr%5E2%5C%5C%20I=%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%282%29%280,5%29%5E2=0,25%5C,%5C,kgm%5E2

http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CI=%5Cfrac%7B1%7D%7B12%7DML%5E2%5C%5C%20I=%5Cfrac%7B1%7D%7B12%7D%28%5Cfrac%7B12%7D%7B100%7D%29%284%29%5E2=0,16%5C,%5C,kgm%5E2

soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersia

Documents