sebuah sumur air minum di lengkapi dengan katrol yg berjari-jari

Berikut ini adalah pertanyaan dari ifdalhidayat17 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

sebuah sumur air minum di lengkapi dengan katrol yg berjari-jari 10 cm pada katrol tersebut disangkutkan 2 buah ember yg berbeda ukuran dan dihubungkan dengan tali. 2 ember tersebut dapat menampung air dengan massa masing masing M1= 5kg dan M2=2kg apabila momen inersia katrol sebesar I = 0.01 kgm² dan percepatan gravitasi nya 10m/s² tentukan a. percepatan sudut katrol b. percepatan gerak beban. PLEASEE BANTUU​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Besar percepatan sudut katrol yang berjari-jari 10 cm dan memiliki momen inersia 0,01 kgm² adalah 37,5 rad/s².Sedangkan percepatan gerak beban yang tergantung di katrol berjari-jari 10 cm tersebut adalah3,75 m/s².

Penjelasan dengan langkah-langkah

Dinamika rotasi adalah gerak benda yang diakibatkan adanya momen gaya dan menyebabkan terjadinya percepatan sudut. Benda dapat dikatakan berotasi jika benda tersebut bergerak mengelilingi poros atau sumbu putarnya. Pada benda yang bergerak translasi (lurus) memenuhi hukum kedua Newton ∑F = m.a dan berlaku sama pada gerak rotasi, akan tetapi besarannya memakai besaran-besaran rotasi. hukum kedua Newton pada gerak rotasi dapat dituliskan sebagai berikut.

∑τ = I α

dengan τ adalah momen gaya (torsi) pada suatu objek (Nm), I adalah momen inersia dari objek (kgm²), dan α adalah percepatan sudut sistem (rad/s²)

Diketahui

jari-jari katrol (r) = 10 cm

massa benda pertama (m1) = 5 kg

massa benda kedua (m2) = 2 kg

momen inersia katrol (I) = 0,01 kgm²

percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²

Ditanya

a) percepatan sudut katrol

b) percepatan gerak beban

Jawab

Step 1: menentukan gerak translasi massa benda 1

∑F = m a

m_1 . g - T_1 = m_1 . a

(5)(10) - T_1=5a

T_1=50-5a

Step 2: menentukan gerak translasi massa benda 2

∑F = m a

T_2 - m_2 . g = m_2 . a

T_2 - (2) (10) = 2a

T_2=20+2a

Step 3: menentukan percepatan sudut gerak rotasi pada katrol

∑τ = I α

T_1. r - T_2. r = I \alpha

(50-5a)r - (20+2a)r=I\alpha

karena a= \alpha .r maka

50 r - 5\alpha r^{2} -20r-2\alpha r^{2} =I\alpha

30r -7\alpha r^{2} = 0,01\alpha

30(0,1) -7\alpha (0,1)^{2} = 0,01\alpha

3-0,07\alpha =0,01\alpha

3=0,08\alpha

\alpha =\frac{3}{0,08}=37,5 rad/s²

Step 4: menentukan percepatan gerak beban

a=\alpha r

a= (37,5)(0,1)

a=3,75 m/s²

Pelajari lebih lanjut

Pelajari lebih lanjut tentang materi dinamika rotasi pada yomemimo.com/tugas/23539560

#BelajarBersamaBrainly

#SPJ1

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh mawarniika162 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: Sun, 30 Oct 22