Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Dan Pembahasannya

Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Dan Pembahasannya |  Pada kesempatan kali ini saya akan memberikan beberapa contoh soal kesetimbangan benda tegar untuk anda. Na, bagi anda yang sedang  mencari soal untuk bahan latihan maka saya telah menuliskannya di bawah ini. Berikut ini adalah Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Dan Pembahasannya.

Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Dan Pembahasannya II

Contoh 1

Pada gambar berikut batang AB beratnya 100 N.


Jika sistem dalam keadaan seimbang, berat beban w adalah ...
Pembahasan:


Diketahui:
Panjang batang AB (lAB) = lAO + lOB = 0,5 + 2 = 2,5 m
Berat batang (wt) = 100 N (berat batang terletak dititik pusat batang yaitu pada titik P sehingga AP = PB = ½ AB = ½ (2,5) = 1,25m)
Perhatikan gambar diatas, terdapat dua gaya yang bekerja pada batang AB yaitu tegangan tali T dan wt dengan poros berada dititik O.
lOB = 2 m
lop = OB – PB = 2 – 1,25 = 0,75 m

Ditanya: berat beban w ?

Jawab:
Sistem dalam keadaan seimbang (∑τ = 0)
Dengan kesepakatan: searah jarum jam (-) dan belawanan arah jarum jam (+), maka:

Karena massa katrol diabaikan, maka w = T. Sehingga w = 37,5 N

Contoh 2

Sebuah batang homogen AB dengan panjang 40 cm dan berat 10 N. Pada ujung batang digantung beban seberat 20 N, batang ditahan oleh tali T sehingga sistem seimbang. Jika sudut yang dibentuk oleh tali T 37°, maka hitunglah tegangan tali T!



Pembahasan:



Diketahui:
berat beban (wB) = 20 N
lAB = 40 cm = 0,4 m
berat batang (Wb) = 10 N
lAO = ½ lAB = ½ (0,4) = 0,2 m
α = 37°

Ditanya: tegangan tali T

Jawab:


Contoh 3

Sebuah batang homogen AC dengan panjang panjang 4 m dan massanya 50 kg. Pada ujung C digantungkan beban yang massanya 20 kg. Batang ditahan oleh tali T sehingga sistem seimbang. Jika jarak BC 1 m, maka hitunglah tegangan tali T!



Pembahasan:

Perhatikan gambar berikut, terdapat tiga gaya yang bekerja pada batang AC yaitu tegangan tali T, berat batang, dan berat beban. Dengan poros berada pada titik A.



Diketahui:
massa beban (mB) = 20 kg
berat beban (wB) = mB.g = 20(10) = 200 N
jarak beban terhadap poros: lAC = 4 m

Contoh 3

Sebuah batang homogen AC dengan panjang panjang 4 m dan massanya 50 kg. Pada ujung C digantungkan beban yang massanya 20 kg. Batang ditahan oleh tali T sehingga sistem seimbang. Jika jarak BC 1 m, maka hitunglah tegangan tali T!



Pembahasan:

Perhatikan gambar berikut, terdapat tiga gaya yang bekerja pada batang AC yaitu tegangan tali T, berat batang, dan berat beban. Dengan poros berada pada titik A.



Diketahui:
massa beban (mB) = 20 kg
berat beban (wB) = mB.g = 20(10) = 200 N
jarak beban terhadap poros: lAC = 4 m
massa batang (mb) = 50 kg
Berat batang (wb) = mb.g = 50(10) = 500 N
Titik berat batang berada di titik O, sehingga lAO = ½ lAC = ½ (4) = 2 m
tali T dikaitkan pada titik B, sehingga lAB = lAC – lBC = 4 – 1 = 3 m
α = 30°

Ditanya: tegangan tali T

Jawab:


Contoh 4

Sebuah balok bermassa 5 kg diletakkan diatas papan kayu yang bermassa 10 kg. Papan tersebut bertumpu pada kaki A dan C. Jika jarak beban dari kaki A 1 m dan panjang papan kayu 5 m, maka hitunglah gaya yang dialami oleh kaki A!



Pembahasan:
Berikut ilustrasi gaya-gaya yang bekerja pada papan tersebut.



Perhatikan gambar diatas, terdapat empat buah gaya yang bekerja pada sistem tersebut, yaitu NA, wb, wp, dan Nc. karena yang ditanyakan gaya normal pada kaki A ( NA ), maka poros berada di titik C. (Catatan: untuk menentukan letak titik poros, ambilah gaya yang belum diketahui nilainya, namun tidak ditanyakan dalam soal)

Diketahui:

Panjang papan: lAC = 5 m
massa balok (mb) = 5 kg
berat balok (wb) = mb.g = 5(10) = 50 N
jarak balok terhadap poros (titik C): lBC = lAC – lAB = 5 – 1 = 4 m
massa papan (mp) = 10 kg
Berat papan (wp) = mp.g = 10(10) = 100 N
Titik berat papan berada di titik O, sehingga lOC = ½ lAC = ½ (5) = 2,5 m

Ditanya: Gaya normal pada kaki A ( NA )

Jawab:


Contoh 5

Sebuah tangga seberat 400 N disandarkan pada dinding seperti gambar. Jika dinding licin dan lantai kasar, serta tangga tepat akan tergelincir maka hitunglah koefisien gesekan antara lantai dan tangga!


Pembahasan:

Berikut ilustrasi gaya-gaya yang bekerja pada tangga tersebut. Terdapat empat buah gaya yaitu NB, wt, NA dan f (anak panah berwarna merah).



Diketahui:
Panjang papan: lAB = 10 m
berat tangga (wt) = 400 N
Titik berat tangga berada di titik O, sehingga lOB = lOA = ½ lAB = ½ (10) = 5 m
θ = 53°

Ditanya: Koefisien gesekan antara tangga dan lantai (µ)

Jawab:
Jumlah gaya pada sumbu y (vertikal) dan sumbu x (horizontal) harus nol:



Jumlah torsi di A harus nol (karena yang ditanyakan koefisien gesekan sehingga untuk memudahkan perhitungan, kita pilih titik A sebagai poros). Perhatikan bahwa dalam mengerjakan soal tentang torsi, gaya yang menyebabkan benda berputar haruslah tegak lurus dengan lengannya. sehingga NB dan wt harus dibuat tegak lurus dengan papan (lihat anak panah berwarna biru)


substitusikan nilai NB pada persamaan (1), sehingga diperoleh:


Jadi koefisien gesekan antara tangga dan lantai sebesar 0,375

Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar II


Soal No.1

Sebuah benda yang massanya 20 kg digantungkan pada ujung tali seperti pada gambar. Maka tegangan tali T1 dan T2 berturut-turut adalah ...



Pembahasan : 


Jawaban : E.

Soal No.2

Benda pada gambar dibawah memiliki berat 100 N digantung dalam keadaan diam. Besar tegangan tali T1 dan T2 adalah berturut-turut adalah ...


A. 80 N dan 60 N
B. 60 N dan 80 N
C. 50 N dan 50 N
D. 30 N dan 40 N
E. 40 N dan 30 N

Pembahasan :



Jawaban : A. 80 N dan 60 N

Soal No.3

Pada gambar dibawah, sistem dalam keadaan setimbang. Perbandingan massa A dengan massa B adalah ...



Pembahasan : 


Jawaban : A

Soal No.4

Perhatikan gambar dibawah!


Massa dan gesekan katrol diabaikan, benda dalam posisi seimbang seperti pada gambar di atas. Jika m1 = 10 kg maka massa m2 = ...


Pembahasan : 


Jawaban : C

Soal No.5



Pada sebuah benda bekerja gaya 8 N seperti tampak pada gambar. Besar momen gaya terhadap titik P adalah ... Nm

A. 0,96
B. 0,97
C. 0,98
D. 0,99
E. 1

Pembahasan : 



Jawaban : A. 0,96

Soal No.6

Perhatikan gambar dibawah ini!


Pada gambar diatas, Z adalah titik berat batang AB yang massanya 10 kg. Jika sistem dalam keadaan setimbang, maka massa beban C adalah ...

A. 50 kg
B. 30 kg
C. 20 kg
D. 10 kg
E. 4 kg

Pembahasan :



Jawaban : E. 4 kg

Soal No.7

Sistem katrol pada gambar, memiliki data-data mk = 1 kg, mA = 2 kg , mB = 5 kg, dan katrol K dianggap silinder pejal. Jika gesekan katrol dengan poros dan massa tali diabaikan, serta g = 10 m/s2 maka percepatan benda selama gerak adalah ...


A. 2 m/s2
B. 4 m/s2
C. 6 m/s2
D. 8 m/s2
E. 10 m/s2

Pembahasan : 


Jawaban : B. 4 m/s2

______
Demikianlah Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Dan Pembahasannya. Anda dapat menggunakannya sebagai bahan latihan sehingga anda memahami materi tentang kesetimbangan benda tegar. Sekian Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Dan Pembahasannya.

Sumber : https://hajarfisika.blogspot.com/2016/07/soal-fisika-kesetimbangan-benda-tegar.html

1 Response to "Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar Dan Pembahasannya"

  1. Mas/mbak yang saya hormati, kalau memang berniat membuat blog, tolonglah buat artikel yang murni memang disampaikan berdasarkan narasi anda sendiri. Atau minimal kalau anda berniat mengcopy paste tolong cantumkan alamat link aktif dari artikel yg anda copy paste.
    (Mohon maaf karena yang saya lihat sebagian artikel di atas benar-benar copy paste dari artikel blog saya baik gambar maupun narasinya)

    Sekian, mohon diperhatikan.
    Salam.
    jendelailmu.net

    BalasHapus

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel