× Home Sitemap Disclaimer
Navigasi

Mister Phy

Semua tentang Sains

Pembahasan soal-soal kesetimbangan statis benda tegar

Pembahasan soal-soal kesetimbangan statis benda tegar

Berikut ini adalah pembahasan soal-soal kesetimbangan statis benda tegar. Mudah-mudahan pembahasan soal ini dapat bermanfaat untuk semua yang membutuhkan, khususnya siswa yang mengalami kesulitan belajar fisika. Pembahasan ini dapat dijadikan sebagai bahan belajar untuk menghadapi Ulangan harian, UTS, UAS, UKK, Ujian nasional dan ujian lainnya. Langsung saja pembahasan soal-soalnya bisa dilihat dibawah ini.

Nomor 1
Seseorang memikul beban dengan tongkat AB homogen dengan panjang 2 m. Beban Diujung A = 100 N dan di B = 400 N. Jika batang AB setimbang, maka bahu orang itu harus diletakkan...
A. 0,75 m dari B
B. 1 m dari B
C. 1,5 m dari A
D. 1,6 m dari B
E. 1,6 m dari A

Pembahasan
Misalkan terlebih dahulu posisi tongkat dibahu orang lalu gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada sistem tersebut.

Maka dari syarat kesetimbangan statis
∑Ʈ = 0
WB . x - WA . (2 - x) + N . 0 = 0 (torsi positif jika arah putaran searah jarum jam dan sebaliknya)
400 N . x - 100 N (2 - x) = 0
400 N . x = 100 N (2 - x) = 0
4x = 2 - x
4x + x = 2
5x = 2
x = 2/5 = 0,4 m
Jadi posisi bahu 0,4 m B atau 2 m - 0,4 m = 1,6 m dari A
Jawaban: E

Nomor 2
Perhatikan gambar!
Pembahasan soal kesetimbangan statis benda tegar









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
Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada sistem
Pembahasan soal kesetimbangan statis benda tegar










Bagi sistem menjadi 2 benda yaitu beban dan batang lalu terapkan syarat-syarat kesetimbangan statis
Syarat 1
∑F = 0 (Beban)
WC - T = 0 sehingga WC = T 
∑F = 0 (Batang)
T + N - WB = 0
WC + N - 10 kg . 10 m/s2 = 0
WC + N - 100 N = 0

Syarat 2
∑Ʈ = 0 (anggap titik A sebagai pusat rotasi)
N . 0 + WB . 2 m - T . 5 m = 0
0 + 100 N . 2 m - WC . 5 m = 0
200 Nm = 5 m . WC
WC = 200/5 = 40 N
m . g = 40 N
m = 40 N / g = 40 N / 10 m/s2 = 4 Kg
Jawaban: E

Nomor 3
Tangga AB homogen panjang 5 m, berat 200 N bersandar pada dindng licin dan lantai kasar. Seseorang yang beratnya 600 N dapat menaiki tangga sejauh 2,5 m sebelum tangga tergelincir. koefisien gesekan statis antara lantai dengan tangga adalah...
pembahasan soal kesetimbangan statis benda tegar
A. 0,170
B. 0,200
C. 0,230
D. 0,250
E. 0,375




Pembahasan
Gambarkan gaya-gaya pada sistem yaitu sebagai berikut:
Pembahasan soal kesetimbangan statis benda tegar














Terapkan Syarat-syarat kesetimbangan statis
Syarat 1
∑Fx = 0 (jumlah gaya yang arahnya mendatar)
fg - N1 = 0 atau fg = N1 .....(1)
∑Fy (jumlah gaya yang arahnya vertikal)
N2 - WB - Wo = 0 (WB = berat batang dan Wo = Berat orang)
N2 - 200 N - 600 N = 0
N2 - 800 N = 0
N2 = 800 N ....(2)

Syarat 2
∑Ʈ = 0 (Anggap ujung bawah batang sebagai pusat rotasi)
N2 . 0 + fg . 0 + WB . 2,5 m + Wo . 2,5 m - N1 . 4 m= 0 (2,5 m didapat dari 5 m . 1/2 = 2,5 m)
0 + 0 + 200 N . 1,5 m + 600 N . 1,5 m - N1 . 4 m= 0
300 Nm + 900 Nm - N1 . 4m = 0
4m . N1 = 1200 Nm, maka N1 = 300 N (Masukkan hasil ini ke persamaan 1) diperoleh:
fg = 300 N
µ . N2 = 300 N (ingat rumus gaya gesekan fg = µ . N)
µ . 800 N = 300 N
µ = 300 / 800 = 0,375
Jawaban: E

Nomor 4
Pada gambar dibawah, tegangan tali P adalah...
A. 100 N
B. 180 N
C. 210 N
D. 300 N
E. 400 N



Pembahasan
Gambarkan atau uraikan gaya-gaya pada sistem.
Pembahasan soal kesetimbangan statis benda tegar










Ty = T sin 450 = 300 N
T . 1/2 √2 = 300 N
T = 600 N/√2 = 300 √2 N
Tx = T . cos 450 = P
300 √2 N . 1/2 √2 = P
P = 300 N (Nilai tegangan P sama dengan berat beban 300 N karena sudut 450)
Jawaban: D

Nomor 5
Sebuah benda digantung seperti gambar disamping
Pembahasan soal kesetimbangan statis benda tegar
Jika sistem berada pada kesetimbangan, maka persamaan gaya pada sumbu y adalah...
A. T1 √3 + T2 = 2W
B. T1 + T2 √3 = 2 W
C. T1 √3 + T2 √3 = 2 W
D. T1 + T2 = 2W
E. T1 + T2 = W √3




Pembahasan
Uraikan terlebih dahulu gaya-gaya T1 dan T2 seperti gambar
Pembahasan soal kesetimbangan statis benda tegar












Persamaan gaya pada sumbu y adalah gaya yang berarah vertikal
T2y + T1y - W = 0 (W = berat benda yang memiliki arah ke bawah)
T2 sin 30 + T1 sin 60 = W
T2 . 1/2 + T1 . 1/2 √3 = W, kalikan 2
T2 + T1 √3 = 2W 
T1 √3 + T2 = 2 W
Jawaban: A

Soal latihan kesetimbangan statis benda tegar

Nomor 1
Sebuah pipa seragam dengan panjang 20 m dan massa 20 kg disangga oleh penumpu pada salah satu titik di pipa tersebut. Ketika ujung kiri pipa diberi beban 10 kg dan titik tumpu berada pada jarak 2 m dari tengah pipa, tentukan massa beban yang harus diberikan pada ujung kanan pipa agar terjadi keseimbangan?
A. 10 kg
B. 20 kg
C. 30 kg
D. 40 kg
E. 50 kg

Nomor 2
Beban bermassa 20 kg ditempatkan pada jarak 1,5 m dari kaki B pada meja datar bermassa 100 kg yang panjangnya 6 m. Gaya yang bekerja pada kaki A untuk menahan beban dan meja adalah...


A. 150 N
B. 350 N
C. 550 N
D. 750 N
E. 950 N
.
Topik: #contoh soal kesetimbangan statis benda tegar #latihan soal kesetimbangan statis #Materi fisika kelas XI SMA


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda
Langganan: Posting Komentar (Atom)

Cari Blog Ini

Arsip Blog

   

Popular Posts

  • Contoh soal rumus alkana, alkena, alkuna & pembahasan
    Nomor 1 Hidrokarbon yang banyak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan plastik adalah golongan alkena. Rumus umum senyawa alkena adalah.......
  • Contoh soal tata nama senyawa biner, poliatomik dan pembahasannya
    Berikut adalah tata cara memberi nama senyawa biner : Senyawa biner yang terdiri dari atom logam dan nonlogam diberi nama dengan cara menyeb...
  • Model Atom Rutherford
    Pada tahun 1911 Hans William Geiger dan Ernest Marsden di bawah pengawasan Ernest Rutherford melakukan percobaan hamburan sinar alfa untuk ...
  • Pembahasan soal persamaan umum gas ideal
    Persamaan umum gas ideal Berikut ini merupakan pembahasan soal-soal fisika SMA kelas XI tentang persamaan umum gas ideal. Persamaan umum gas...
  • Ringkasan materi dan Pembahasan soal UN tentang fluida statis dan dinamis
    Ringkasan materi dan Pembahasan soal UN tentang fluida statis dan dinamis Ringkasan materi dan pembahasan soal-soal ujian nasional fisik...
  • Contoh Soal dan Pembahasan Usaha dan Daya
    usaha dan daya, materi fisika SMP Kelas 8 (VIII), tercakup rumus-rumus usaha, daya, perubahan energi, serta hubungannya dengan gaya-gaya, p...
  • Silabus Fisika SMA Kurikulum 2013 | Download Soal
    untuk download silabus fisika kurikulum 2013 silahkan ikuti link berikut    Silabus Fisika SMA Kurikulum 2013 | 

Halaman

  • Beranda
  • Site Map
  • Disclaimer
Ehcrodeh. Gambar tema oleh Matt Vince. Diberdayakan oleh Blogger.
Copyright © Suka Motor . Template by: Padja Tjiloeah