Kumpulan Soal Dan Pembahasannya

KUMPULAN SOAL DANPEMBAHASANNYA BAB 1

1. Apa yang dimaksud dengan benda tegar, momen gaya, dan titik berat? Jawab : Benda tegar adalah benda yang tidak berubah bentuknya bila dikenai gaya luar Momen gaya adalah suatu besaran yang menyatakan kecenderungan suatu gaya untuk merotasi suatu benda terhadap porosnya Titik berat adalah titik yang terhadapnya gaya gaya berat bekerja pada semua partikel benda itu sehingga menghasilkan momen resultan nol

2. Dari gambar disamping, tentukan momen total terhadap poros O dengan  jarak OA 4 m d an OB 8 m, gaya F1 = 10N, dan F2 = 6N! Jawab : Untuk gaya F1 r1 = OB = 8 m O Sin E1 = 0,6 E1 = 37 Besar momen gaya X = F1 r1 sin E1 = 8(10)(0,6) =48mN Untuk gaya F2 r2 = OA = 4 m O sin E2 = 0,5 E2 = 30 Besar momen gaya X = F2 r2 sin E2 = 4(6)(0,5) = 12mN Momen gaya total adalah 48-12 = 36mN 3. Batang PQ  panjangnya 4m. Pada batang tersebut bekerja empat buah gaya F1 = F3 = 5N, dan F2 = F4= 8N, seperti tampak pada gambar di samping. Tentukan besar dan arah momen kopel pada batang PQ  tersebut. 1

Jawab: Gaya F1 dan F3 yang berjarak d = 3m membentuk kopel yang arahnya searah perputaran  jarum  jam (+) dan besarnya: M1 =Fd = 5 (3) =15mN Gaya F2 dan F4 yang berjarak d = 3m membentuk kopel yang arahnya berlawanan arah perputaran jarum  jam (-) dan besarnya: M2 =Fd = 8 (3) = 24mN Resultan momen kopel adalah: MT = M1 + M2 MT = 15 + (-24) MT = - 9mN Tanda negatif (-), menunjukkan bahwa momen kopel resultan arahnya berlawanan dengan arah perputaran jarum  jam.

4. dari gambar disamping, tentukan besar, arah, dan letak titik tangkap resultan dari empat gaya!

Jawab : Semua gaya se jajar sumbu-Y, gaya ke atas positif dan ke bawah negatif , resultan gaya adalah:

Letak titik tangkap gaya resultan adalah :

  5.

       



 

 

Seorang

pesenam es berputar dengan kedua tangannya merapat ke tubuhnya dengan kelajuan 2 rad/s. Untuk menghambat kelajuannya pesenam merentangkan kedua

2

2

tangannya. Jika momen inersia saat tangannya terentang adalah 5 kg m dan saat 2 merapat adalah 2,5 kgm , maka tentukan kelajuan pesenam saat tangannya terentang! Jawab : Keadaan pertama saat kedua tangan merapat. 2 [1 = 2 rad/s, dan I1 = 2,5 kgm Keadaan kedua saat kedua tangan terentang. 2 [2 = ?, dan I2 = 5 kgm Hukum kekekalan momentum sudut berlaku:

    



 

  



 

 

Jadi kelajuan sudut saat tangannya terentang adalah 1 rad/s.

6.

Sistem

pada gambar di atas dalam keadaan seimbang statik. Jika beban W1, T2, danT3 berturut turut beratnya

300 N, 100  N, 200 N dan tentukan T1, W2! Jawab :     





  



  

  

  



 







         jadi, T1 adalah   

  









  



   

 



      jadi, W2 = 100 

7. Pada gambar disamping, AB adalah batang homogeny dengan panjang 80 cm dan berat 20N. Berat beban W= 40N. Tentukan tegangan tali BC jika AC= 60cm Jawab : AC = 60 cm, sin E =

  

AB = 80 cm, cos E =   

3



AD = AB = 40 cm 



  





   

                            

8. tentukan koordinat titik beban gambar disamping ini! Jawab : Semuanya persegi sehingga A1, A2, dan A3 = 16 x1, x2 = 2 y1 = 6 x3 = 6 y2, y3 = 2 x0 = yo =

   

= =

   

1

2

3

= 3,33 = 3,33

 jadi, k oordinatnya adalah (3.33,3.33)

4