1.
Sebuah
tangga seberat 500 N di letakkan pada dinding selasar sebuah hotel seperti
gambar di bawah ini!

Jika dinding selasar licin, lantai diujung lain tangga kasar dan tangga tepat akan tergelincir, tentukan koefisien gesekan antara lantai dan tangga!
Pembahasan
Cara pertama :
μ = 1/[2tan θ] = 1/[2(8/6)] = 6/ [2(8)] = 3/8
Cara kedua :
Ilustrasi gaya- gaya pada soal di atas dan jarak-jarak yang diperlukan :


Urutan yang paling mudah jika dimulai dengan ΣFY kemudian ΣτB terakhir ΣFX. (Catatan : ΣτA tak perlu diikutkan!)
Jumlah gaya pada sumbu Y (garis vertikal) harus nol :

Jumlah torsi di B juga harus nol :

Jumlah gaya sumbu X (garis horizontal) juga nol :


Jika dinding selasar licin, lantai diujung lain tangga kasar dan tangga tepat akan tergelincir, tentukan koefisien gesekan antara lantai dan tangga!
Pembahasan
Cara pertama :
μ = 1/[2tan θ] = 1/[2(8/6)] = 6/ [2(8)] = 3/8
Cara kedua :
Ilustrasi gaya- gaya pada soal di atas dan jarak-jarak yang diperlukan :


Urutan yang paling mudah jika dimulai dengan ΣFY kemudian ΣτB terakhir ΣFX. (Catatan : ΣτA tak perlu diikutkan!)
Jumlah gaya pada sumbu Y (garis vertikal) harus nol :

Jumlah torsi di B juga harus nol :

Jumlah gaya sumbu X (garis horizontal) juga nol :

2.
Tentukan koordinat titik berat susunan enam buah kawat
tipis berikut ini dengan acuan titik 0 !

Pembahasan
Data dari soal :
l1 = 20, X1 = 20, Y1 = 10
l2 = 20, X2 = 60, Y2 = 10
l3 = 80, X3 = 40, Y3 = 20
l4 = 20, X4 = 0, Y4 = 30
l5 = 40, X5 = 40, Y5 = 40
l6 = 20, X6 = 80, Y6 = 30
Koordinat titik berat gabungan keenam kawat (X0 , Y0)



Pembahasan
Data dari soal :
l1 = 20, X1 = 20, Y1 = 10
l2 = 20, X2 = 60, Y2 = 10
l3 = 80, X3 = 40, Y3 = 20
l4 = 20, X4 = 0, Y4 = 30
l5 = 40, X5 = 40, Y5 = 40
l6 = 20, X6 = 80, Y6 = 30
Koordinat titik berat gabungan keenam kawat (X0 , Y0)


3.
Tentukan letak titik berat bangun berupa luasan berikut
dihitung dari bidang alasnya!

Pembahasan
Data dari soal :
Benda 1 (warna hitam)
A1 = (20 x 60) = 1200
Y1 = 30
Benda 2 (warna biru)
A2 = (20 x 60) = 1200
Y2 = (60 + 10) = 70


Pembahasan
Data dari soal :
Benda 1 (warna hitam)
A1 = (20 x 60) = 1200
Y1 = 30
Benda 2 (warna biru)
A2 = (20 x 60) = 1200
Y2 = (60 + 10) = 70

4.
Tentukan letak titik berat bangun berikut terhadap
alasnya!

Pembahasan
Bagi bangun menjadi dua, persegi di bagian bawah dan segitiga sama kaki di bagian atas. Data :
Bidang 1 (persegi)
A1 = (90 x 90) = 8100
Y1 = 90/2 = 45
Bidang 2 (segitiga)
A2 = 1/2(90 x 90) = 4050
Y2 = 1/3(90) + 90 = 120
Letak Yo :


Pembahasan
Bagi bangun menjadi dua, persegi di bagian bawah dan segitiga sama kaki di bagian atas. Data :
Bidang 1 (persegi)
A1 = (90 x 90) = 8100
Y1 = 90/2 = 45
Bidang 2 (segitiga)
A2 = 1/2(90 x 90) = 4050
Y2 = 1/3(90) + 90 = 120
Letak Yo :

5.
Tentukan letak titik berat bangun berikut terhadap
alasnya!

Pembahasan
Bagi bidang menjadi dua, persegi panjang yang dianggap utuh (belum dilubang) dan lubang berbentuk segitiga. Data dari soal :
Bidang 1 (Persegi panjang utuh)
A1 = (180 x 90) = 16200
Y1 = (180/2) = 90
Bidang 2 (lubang segitiga)
A2 = 1/2(90 x 90) = 4050
Y2 = 180 − (90/3) = 150
Letak Yo :


Pembahasan
Bagi bidang menjadi dua, persegi panjang yang dianggap utuh (belum dilubang) dan lubang berbentuk segitiga. Data dari soal :
Bidang 1 (Persegi panjang utuh)
A1 = (180 x 90) = 16200
Y1 = (180/2) = 90
Bidang 2 (lubang segitiga)
A2 = 1/2(90 x 90) = 4050
Y2 = 180 − (90/3) = 150
Letak Yo :

6.
Sebuah tabung pejal disambung dengan kerucut pejal
seperti pada gambar berikut!

Tentukan letak titik berat bangun tersebut terhadap garis AB!
Pembahasan
Data :
Bangun 1 (Tabung pejal)
V1 = π r2 t = 12π r2
X1 = 6
Bangun 2 (Kerucut pejal)
V2 = 1/3 π r2 t = 4 π r2
X2 = 12 + (1/4 t) = 12 + 3 = 15
Letak Xo :


Tentukan letak titik berat bangun tersebut terhadap garis AB!
Pembahasan
Data :
Bangun 1 (Tabung pejal)
V1 = π r2 t = 12π r2
X1 = 6
Bangun 2 (Kerucut pejal)
V2 = 1/3 π r2 t = 4 π r2
X2 = 12 + (1/4 t) = 12 + 3 = 15
Letak Xo :

7.
Karton I dan II masing-masing homogen , terbuat dari
bahan yang sama dan digabung menjadi satu seperti gambar di bawah.

Tentukan koordinat titik berat benda gabungan dari titik A
(Soal Ebtanas Fisika 1988 - Essay)
Pembahasan
Karton 1
A1 = 4 x 8 = 32
x1 = 4
y1 = 2
Karton 2
A2 = 4 x 4 = 16
x2 = 8 + 2 = 10
y2 = 4 + 2 = 6
Titik berat benda gabungan dengan demikian adalah

Letak titik berat dari titik A adalah 6 cm ke kanan dan 3,3 cm ke atas.

Tentukan koordinat titik berat benda gabungan dari titik A
(Soal Ebtanas Fisika 1988 - Essay)
Pembahasan
Karton 1
A1 = 4 x 8 = 32
x1 = 4
y1 = 2
Karton 2
A2 = 4 x 4 = 16
x2 = 8 + 2 = 10
y2 = 4 + 2 = 6
Titik berat benda gabungan dengan demikian adalah

Letak titik berat dari titik A adalah 6 cm ke kanan dan 3,3 cm ke atas.
8.
Benda 1 dan benda 2 berupa luasan disusun seperti
gambar berikut ini.

Tentukan jarak titik berat benda 1 dan benda 2
Pembahasan
Letak titik berat benda 1 diukur dari alas benda 1 adalah y1 = d/2 = 0,5 d
Letak titik berat benda 2 diukur dari alas benda 1 adalah y2 = d + 1/3(3d) = d + d = 2d
Sehingga jarak kedua titik adalah:
2d − 0,5 d= 1,5 d

Tentukan jarak titik berat benda 1 dan benda 2
Pembahasan
Letak titik berat benda 1 diukur dari alas benda 1 adalah y1 = d/2 = 0,5 d
Letak titik berat benda 2 diukur dari alas benda 1 adalah y2 = d + 1/3(3d) = d + d = 2d
Sehingga jarak kedua titik adalah:
2d − 0,5 d= 1,5 d
9.
Diberikan sebuah bangun datar sebagai berikut.

Tentukan koordinat titik berat diukur dari titik O.
Pembahasan
Bagi luasan menjadi dua, tentukan titik berat masing-masing luasan seperti ini.

A1 = = 12 x 12 = 144
x1 = 6
y1 = 6
A2 = 1/2 x 12 x 12 = 72
x2 = 12 + 4 = 16
y2 = 4
Sehingga

Koordinat titik berat dari titik O adalah (9,33 , 5,33)

Tentukan koordinat titik berat diukur dari titik O.
Pembahasan
Bagi luasan menjadi dua, tentukan titik berat masing-masing luasan seperti ini.

A1 = = 12 x 12 = 144
x1 = 6
y1 = 6
A2 = 1/2 x 12 x 12 = 72
x2 = 12 + 4 = 16
y2 = 4
Sehingga

Koordinat titik berat dari titik O adalah (9,33 , 5,33)
10. Tentukan
lokasi titik berat luasan berikut ini diukur dari sumbu x!

Pembahasan
Bagi luasan menjadi 3 bagian. Diukur terhadap sumbu x artinya yo yang dicari.

Data yang diperlukan:
A1 = 20 x 50 = 1000
y1 = 25
A2 = 30 x 20 = 600
y2 = 40
A3 = 20 x 10 = 200
y3 = 15


Pembahasan
Bagi luasan menjadi 3 bagian. Diukur terhadap sumbu x artinya yo yang dicari.

Data yang diperlukan:
A1 = 20 x 50 = 1000
y1 = 25
A2 = 30 x 20 = 600
y2 = 40
A3 = 20 x 10 = 200
y3 = 15

11. Sebuah
kubus dengan panjang sisi 2 meter ditempatkan di bawah sebuah balok dengan
ukuran seperti gambar.

Tentukan letak titik berat gabungan kedua benda diukur dari alas kubus!
Pembahasan
Volum Kubus dan ordinat (y) kubus:
V1 = 2 x 2 x 2 = 6 V1 = 2 x 2 x 2 = 8
y1 = 2/2 = 1
Volum Balok dan ordinat (y) balok:
V2 = 2 x 1,5 x 1 = 3
y2 = 2 + 1 = 3
Letak Yo dari alas kubus


Tentukan letak titik berat gabungan kedua benda diukur dari alas kubus!
Pembahasan
Volum Kubus dan ordinat (y) kubus:
y1 = 2/2 = 1
Volum Balok dan ordinat (y) balok:
V2 = 2 x 1,5 x 1 = 3
y2 = 2 + 1 = 3
Letak Yo dari alas kubus
Tidak ada komentar:
Posting Komentar