Bidang datar dibatasi oleh garis garis y=3-2x; y=5+2x; dan sumbu

Berikut ini adalah pertanyaan dari anchapurnama12 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Bidang datar dibatasi oleh garis garis y=3-2x; y=5+2x; dan sumbu x.Jika diketahui rapat masa 8(x, y) = 1, tentukan pusat massanya!

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

(x_cm, y_cm) = (Mx/M, My/M) = (0/72, 18/72) = (0, 1/4)

Penjelasan:

Untuk menentukan pusat massa suatu bidang datar, dapat dilakukan dengan menggunakan rumus:

(x_cm, y_cm) = (Mx/M, My/M)

di mana:

Mx = ∫∫ xρ dA

My = ∫∫ yρ dA

M = ∫∫ ρ dA

dengan ρ adalah rapat massa, dan dA adalah elemen luas dari bidang datar.

Dalam hal ini, bidang datar dibatasi oleh garis y = 3 - 2x, y = 5 + 2x, dan sumbu x. Dengan demikian, luas bidang datar dapat dihitung dengan melakukan integral ganda terhadap daerah yang dibatasi oleh ketiga kurva tersebut.

Namun, sebelum melakukan integrasi, perlu dihitung titik-titik potong dari ketiga kurva tersebut. Dari persamaan y = 3 - 2x dan y = 5 + 2x, diperoleh:

3 - 2x = 5 + 2x

4x = -2

x = -1/2

Dengan demikian, titik potong kedua kurva tersebut adalah (-1/2, 4). Selanjutnya, untuk mencari titik potong kurva y = 3 - 2x dengan sumbu x, maka y = 0:

0 = 3 - 2x

x = 3/2

Dengan demikian, titik potong ketiga kurva tersebut adalah (3/2, 0).

Berikutnya, dapat dihitung luas bidang datar dengan melakukan integral ganda sebagai berikut:

∫∫ dA = ∫_{-1/2}^{3/2} ∫_{3-2x}^{5+2x} dy dx = 9

Selanjutnya, dapat dihitung Mx, My, dan M sebagai berikut:

Mx = ∫∫ xρ dA = ∫_{-1/2}^{3/2} ∫_{3-2x}^{5+2x} x(8) dy dx = 0

My = ∫∫ yρ dA = ∫_{-1/2}^{3/2} ∫_{3-2x}^{5+2x} y(8) dy dx = 18

M = ∫∫ ρ dA = ∫_{-1/2}^{3/2} ∫_{3-2x}^{5+2x} (8) dy dx = 72

Dengan demikian, pusat massa dapat dihitung sebagai berikut:

(x_cm, y_cm) = (Mx/M, My/M) = (0/72, 18/72) = (0, 1/4)

Sehingga pusat massa bidang datar tersebut terletak pada titik (0, 1/4).

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh mikaeleko27 dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Tue, 01 Aug 23