Suatu bola pejal menggelinding pada bidang datar. Geraknya disebabkan oleh gaya mendatar yang melewati pusat bola. Besar gaya tersebut adalah 28 N. Bola tersebut bermassa 10 kg dan berjari-jari 5 cm. Percepatan sudutdari pergerakan bola tersebut sebesar56 rad/s². Setelah gaya bekerja dalam waktu lima sekon, energi kinetik totalnyasebesar1372 J. Angka-angka tersebut diperoleh dengan konsep dinamika rotasi.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Diketahui:

Suatu bola pejal menggelinding pada bidang datar.

∑F = 28 N

m = 10 kg

r = 5 cm = 0,05 m

t = 5 s

Ditanya: α dan Ek total

Jawab:

• Percepatan linear

∑F = ma

28 = 10·a

a = 28/10

a = 2,8 m/s²

• Percepatan sudut

a = αr

2,8 = α·0,05

α = 2,8/0,05

α = 56 rad/s²

Jadi, percepatan sudutnya sebesar 56 rad/s².

• Kecepatan linear

Asumsikan bola bergerak dari keadaan awalnya diam, sehingga vo = 0 m/s.

v = vt = vo+at = 0+2,8·5 = 14 m/s

• Momen inersia

Untuk bola pejal, momen inersianya dirumuskan sebagai berikut:

I = ⅖mr²

Mari hitung nilai momen inersianya.

I = ⅖·10·(0,05)² = 4·0,0025 = 0,01 kgm²

• Kecepatan sudut

v = ωr

14 = ω·0,05

ω = 14/0,05

ω = 280 rad/s

• Energi kinetik total

Ek total = Ek translasi+Ek rotasi

= ½mv²+½Iω²

= ½·10·14²+½·0,01·280²

= 5·196+0,005·78400

= 980+392

= 1372 J

Jadi, energi kinetik totalnya sebesar 1372 J.

Pelajari lebih lanjut

• Pelajari lebih lanjut Solusi Buku Sekolah tentang materi Dinamika Rotasi pada brainly.co.id/jawaban-buku/b-mandiri-fisika-untuk-sma-ma-kelas-xi-9786024340278
• Pelajari lebih lanjut tentang materi Menghitung Energi Kinetik Total pada Bola Pejal yang Menggelinding pada yomemimo.com/tugas/10243862

#BelajarBersamaBrainly

#SPJ4