SALIN PERNYATAAN DI BAWAH INI! “Saya yang bertanda tangan di bawah ini, tidak akan mencontek ataupun

UNIVERSITAS NEGERI PADANG
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN FISIKA
Jl. Prof. Hamka, Airtawar Padang 25131, Indonesia

UJIAN TENGAH SEMESTER JULI-DESEMBER 2017
Mata Kuliah
Hari /Tgl
Waktu/Jam
Dosen Pembina

:
:
:
:

Fisika Umum
Sabtu, 28 Oktober 2017
120 Menit
Tim Dosen Matakuliah Fisika Umum

NAMA/NIM

:______________KUNCI__________/______________

PRODI

:________________ KUNCI ___________________________

DOSEN PEMBINA :_____________ KUNCI __________________________
SALIN PERNYATAAN DI BAWAH INI!
“Saya yang bertanda tangan di bawah ini, tidak akan mencontek ataupun
memberikan contekan”
..................................................................................................................................

.................................................................................................................................
TANDA TANGAN :
------------------------------------------------------Soal ini terdiri dari dua bagian yakni Soal Pilihan Ganda (bobot 60%) dan Soal
Essay (bobot 40%).
A. Soal Pilihan Ganda

PETUNJUK
1) Pilihlah jawaban yang paling benar dengan cara memberikan tanda silang pada huruf di depan
pilihan jawaban yang paling benar.
Contoh:
1
A
B
C
D
2) Bila ingin mengganti jawaban, lingkari tanda silang dari jawaban yang ingin diganti kemudian
berikan tanda silang pada jawaban yang baru.
Contoh:
1
A
B
C
D
3) Tidak dibolehkan menggunakan kalkulator atau alat hitung yang lainnya.
4) Jawaban harus diisi dengan menggunakan ballpoint/tinta, tidak boleh menggunakan pensil.
KEY

*

B

Tiga buah gaya F1 , F2 , F3 berada sebidang, seperti Gambar. Bila F1 = 10 N, maka..
A. F2 = 5N;
F3 = 5 N
B. F2 = 5N;
F3 = 5 3 N
C. F2 = 5 3 N; F3 = 5 N
D. F2 = 10 N; F3 = 0 N
E. F2 = 0 N;
F3 = 10 N

*

Jangka sorong analog, memiliki tingkat ketelitian yang bervariasi, yang dapat dilihat dari jumlah skala
noniusnya.
1) Untuk tingkat ketelitian 0,1 mm memiliki 10 skala nonius = 9 skala utama
2) Untuk tingkat ketelitian 0,05 mm memiliki 20 skala nonius = 39 skala utama

3) Untuk tingkat ketelitian 0,02 mm memilki 50 skala nonius = 49 skala utama

KUNCI UTS Juli-Desember 2017

B

1

*

*

4) Untuk tingkat ketelitian 0,01 mm memilki 20 skala nonius = 19 skala utama
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1), 2), 3), dan 4) benar
B. 1), 2), dan 3) benar
C. 1) dan 3) benar
D. 2) dan 4) benar
E. 4) benar
Sebuah perahu menyeberangi sungai dengan kecepatan tetap 8 m/s dalam arah tegak lurus arus sungai

yang kecepatannya juga tetap 6 m/s. Bila lebar sungai 40 m maka
1) Panjang lintasan perahu sampai di seberang 50 m
2) Lama perahu menyeberang sungai 5 detik
3) Kecepatan perahu akibat pengaruh arus sungai menjadi 10 m/s
4) Sudut lintasan perahu terhadap tepi sungai 530
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1), 2), 3) dan 4) benar
B. 1), 2, dan 3) benar
C. 1) dan 3) benar
D. 2) dan 4) benar
E. Hanya 4) yang benar
Sebuah kubus materi diukur dengan jangka sorong menunjukkan bacaan sebagai berikut.

A

D

1) Jangka sorong tersebut memililki tingkat ketelitian 1/10 mm
2) Hasil pengukuran sebesar 13,70 mm
3) Jumlah skala nonius 10 skala

4) Untuk pengukuran tunggal, hasil pengukuran ditulis sebesar H = (13,70 + 0,025) mm
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1), 2), 3) dan 4) benar
B. 1), 2) dan 2) benar
C. 1) dan 3) benar
D. 2) dan 4) yang benar
E. Hanya 4 yang benar
*

Suatu besaran fisika A bergantung kepada besaran fisika B dan besaran fisika C dengan mengikuti
persamaan

*

C

√ . Jika A memiliki satuan m/s dan B memiliki satuan newton/m , maka besaran fisika C
2

adalah ....

A. Massa
B. Massa per satuan panjang
C. Massa jenis
D. Momen Inersia
E. Massa per satuan luas
Bentuk grafik percepatan terhadap waktu di bawah ini yang benar untuk sebuah benda yang bergerak pada
lintasan lurus dengan kecepatan 20 m/s adalah....

KUNCI UTS Juli-Desember 2017

E

2

*

Sebuah mobil dipercepat dari keadaan diam pada jalanan lurus. Beberapa saat kemudian, mobil melambat
untuk berhenti dan kemudian kembali ke posisi semula dengan cara yang sama, dengan mempercepat dan
kemudian melambat sampai berhenti di posisi semula. Manakah dari lima grafik posisi terhadap waktu di
bawah ini yang paling tepat menggambarkan gerakan tersebut?

E

*

Suatu senjata identik menembakkan peluru yang identik pula secara horizontal dengan kecepatan yang
sama dari ketinggian yang sama di atas permukaan pesawat, dimana satu di Bumi dan satu di Bulan.
Manakah dari ketiga pernyataan berikut ini yang benar?
(1) Jarak horizontal yang ditempuh peluru lebih besar bila peluru di Bulan.
(2) Lama peluru di udara lebih kurang bila peluru di Bumi.
(3) Kecepatan peluru saat tumbukan adalah sama.
A. hanya (3)
B. hanya (1) dan (2)
C. hanya (1) dan (3)
D. hanya (2) dan (3)
E. (1), (2), (3)
Sebuah partikel bergerak dari A ke B dengan laju tetap 10 m/s dan kembali lagi dari B ke A melewati
lintasan yang sama dengan laju tetap 6 m/s Berarti :

B

*

*

*

C

1) kecepatan rata-rata partikel dari A ke B dan kembali ke A adalah nol
2) Percepatan rata rata partikel dari A dan kembali ke A adalah 8 m/s
3) perpindahan partikel dari A ke B dan kembali ke A adalah nol
4) Jarak tempuh partikel dari A ke B dan kembali ke A adalah 16 meter
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1), 2), 3) dan 4) benar
B. 1), 2) dan 3) benar
C. 1) dan 3) benar
D. 2) dan 4) yang benar
E. Hanya 4) yang benar
Sebuah peti 40N terletak pada lantai horizontal kasar. Gaya horisontal 12N kemudian diterapkan pada peti

itu. Jika koefesien gesekan peti dengan lantai adalah µ s = 0,5 dan µ k = 0,4, maka besarnya gaya gesekan
pada peti adalah....
A. 8N
B. 12N
C. 16N
D. 20N
E. 40N
Anggap sebuah bola ditembakkan dari sebuah gedung dengan kecepatan awal yang sama yakni vo, dengan
tiga cara seperti Gambar.
A. Bola ditembakkan ke atas

KUNCI UTS Juli-Desember 2017

B

D

3

B. Bola ditembakkan mendatar

C. Bola ditembakkan ke bawah
VA, vB, dan vC adalah kecepatan bola sesaat akan menyentuh tanah pada kasus A, B, dan C. Hambatan
udara diabaikan. Hubungan vA, vB, dan vC yang tepat adalah....
A
A. vA > vB > vC
B. vC > vB > vA
C. vB > vA > vC
D. vA = vB = vC
E. vA = vB > vC

*

Sebuah bola bermassa M dilemparkan vertikal ke udara. Abaikan hambatan udara, tetapi saat itu ada angin
yang memberikan gaya konstan F0 dalam arah sumbu x negatif. Percepatan gravitasi adalah g, berapa
sudut terhadap arah sumbu x positif bola harus dilemparkan agar bola kembali ke titik dimana bola
dilemparkan?
A.

B.

C.

B

D.

E. Sudutnya bergantung pada kecepatan saat dilemparkan
*

*

*

Sebuah partikel yang mula-mula diam meledak menjadi tiga partikel dengan massa yang sama. Saat itu
tidak ada gaya luar yang bekerja. Setelah ledakan, dua partikel bergerak tegak lurus satu sama lain dengan
kecepatan v. Berapa kecepatan partikel ketiga?
A. v
B. B. √ v
C. C. 2v
D. D. 2√ v
E. E. 0
Sebuah balok bermassa 5 kg bergerak pada lantai licin yang lintasannya dapat digambarkan dengan fungsi
x(t) = 2t +5t2 m. Gaya yang bekerja pada balok tersebut adalah...
A. 10 N
B. 25 N
C. 50 N
D. 60 N
E. 135 N
Koordinat pusat massa dari tiga partikel di bawah ini adalah....
A.
B.
C.
D.
E.

*

B

C

C

0,0
1,3 m ; 1,7 m
1,4 m ; 1,9 m
1,9 m ; 2,5 m
1,4 m ; 2,5 m

Mesin sebuah pesawat menghasilkan gaya 140 kN selama lepas landas. Massa pesawat 40 ton. Berapa
panjang landasan minimum yang dibutuhkan agar pesawat memperoleh kecepatan sebesar 60 m/s.
A. 210 m

KUNCI UTS Juli-Desember 2017

C

4

*

*

B. 332 m
C. 514 m
D. 1000 m
E. 1100 m
Sebuah benda yang memiliki massa 0,5 kg meluncur turun dari bidang miring yang kasar dengan laju C
awal nol. Ketinggian bidang miring dari dasar adalah 3,0 m. Saat di dasar, laju benda adalah 6,0 m/s.
Berapa besar usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan?
A. 2 J
B. 4 J
C. 6 J
D. 10 J
E. 15 J
Sebuah balok dengan massa m awalnya bergerak ke kanan pada permukaan horizontal licin dengan A
kecepatan v. Kemudian balok menekan sebuah pegas dengan konstanta pegas k. Pada saat ketika energi
kinetik balok sama dengan duakali energi potensial pegas, maka pegas akan tertekan sejauh....

v m / 2k
2
B. 1 / 2mv
A.

C.

1 / 4mv2

mv2 / 4k
E. 1 / 4 mv / k

D.
*

*

*

*

Sebuah silinder dengan jari-jari R = 6,0 cm bergerak pada permukaan horizontal yang kasar. Koefisien
gesekan kinetik antara silinder dan permukaan adalah 0,30 dan momen inersia selinder terhadap sumbu
rotasinya diberikan oleh ½ MR2, di mana M adalah massa. Awalnya selinder tidak berputar tetapi pusat
massanya memiliki kecepatan 7,0 m/s. Setelah 2,0 s kecepatan pusat massa dan kecepatan sudut selinder,
masing-masing adalah....
A. 1,1 m/s ; 0
B. 5,9, m/s ; 19 rad/s
C. 1,1, m/s ; 98 rad/s
D. 1,1, m/s ; 200 rad/s
E. 5,9, m/s ; 98 rad/s
Sebuah kubus bermassa m dan mempunyai panjang sisi a diletakkan pada sebuah bidang miring dengan
kemiringan sudut θ terhadap tanah. Jika pada bidang miring tersebut diketahui koefisien gesek statis
adalah μs , tentukan syarat untuk θ dan μs agar kubus tidak jatuh menggelinding.
A.
B.
C.
D.
E.
Sebuah benda yang memiliki massa 0,5 kg meluncur turun dari bidang miring yang kasar dengan laju
awal nol. Ketinggian bidang miring dari dasar adalah 3,0 m. Saat di dasar, laju benda adalah 6,0 m/s.
Berapa besar usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan?
A. 2 J
B. 4 J
C. 6 J
D. 10 J
E. 15 J
Sebuah selinder menggelinding di atas lantai horizontal. Koefisien gesekan statik antara silinder dengan
lantai adalah 0,40. Jika momen inersia silinder di sekitar sumbu simetrinya diberikan oleh I = (1/2) MR2,
maka besarnya percepatan maksimum yang dapat dicapai silinder tanpa slip adalah....
A. 0,1 g
B. 0,2 g
C. 0,4 g
D. 0,8 g
E. g

KUNCI UTS Juli-Desember 2017

D

A

C

D

5

*

Grafik menunjukkan kecepatan sebagai fungsi waktu untuk
sebuah mobil. Berapa percepatan mobil pada waktu = 90 detik?
A.
B.
C.
D.
E.

A

0,22 m/s2
0,33 m/s2
1,0 m/s2
9,8 m/s2
30 m/s2

*

Tiga buah satelit bermassa sama A, B, dan C memiliki garis edar
mengitari sebuah planet seperti dalam Gambar. Besarnya momentum
sudut dari setiap satelit terhadap planet adalah LA, LB dan LC.
Pernyataan yang benar adalah…
A. LA> LB > LC.
B. LC > LB > LA.
C. LB > LC > LA.
D. LB > LA > LC.
E. Hubungan momentum sudut setiap satelit bergantung pada
waktu tertentu.

A

*

Besarnya percepatan dari sebuah titik pada roda yang berputar meningkat dengan faktor 4 jika...
A. Besaran kecepatan sudut dan percepatan sudut masing-masing dikalikan dengan faktor 4
B. Besarnya kecepatan sudut dikalikan dengan faktor 4 dan percepatan sudut tidak berubah
C. Besaran kecepatan sudut dan percepatan sudut masing-masing dikalikan dengan faktor 2
D. Besarnya kecepatan sudut dikalikan dengan faktor 2 dan percepatan sudut tidak berubah
E. Besarnya kecepatan sudut dikalikan dengan faktor 2 dan besarnya percepatan sudut dikalikan
dengan faktor 4
Sebuah balok 16-kg terikat pada kabel yang meliliti katrol berbentuk bola dengan diameter 0,40 m dan
tergantung vertikal, seperti yang ditunjukkan Gambar di bawah. Momen Inersia roda adalah 0,50 kg.m2.
Ketika balok dilepaskan dan kabel terurai, maka percepatan blok adalah....

E

*

A.
B.
C.
D.
E.

*

*

B

0,15 g
0,56 g
0,84 g
g
1,3 g

Sebuah bola dan silinder memiliki massa dan jari-jari yang sama secara bersamaan dilepaskan dari
keadaan diam dari puncak bidang miring yang sama. Keduanya menggelinding tanpa slip menuruni
bidang miring. Pernyataan yang benar adalah...
A. Bola mencapai bagian bawah bidang miring lebih dulu karena memiliki momen inersia yang
lebih besar.
B. Silinder mencapai bagian bawah bidang miring lebih dulu karena memiliki lebih banyak energi
rotasi.
C. Bola mencapai bagian bawah bidang miring lebih dulu karena memiliki lebih banyak energi
rotasi.
D. Keduanya mencapai bagian bawah bidang miring bersama-sama.
E. Tidak ada pernyataan di atas yang benar.
Sebuah selinder menggelinding di atas lantai horizontal. Koefisien gesekan statik antara silinder dengan
lantai adalah 0,40. Jika momen inersia silinder di sekitar sumbu simetrinya diberikan oleh I = (1/2) MR2,
maka besarnya percepatan maksimum yang dapat dicapai silinder tanpa slip adalah....
A. 0,1 g
B. 0,2 g
C. 0,4 g
D. 0,8 g
E. g

KUNCI UTS Juli-Desember 2017

E

D

6

*

*

Dua buah bola bertumbukan tidak lenting sama sekali
1) Setelah tumbukan kecepatan ke dua bola sama
2) Ek setelah tumbuksn < Ek sebelum tumbukan
3) Koefisien restitusinya = 0
4) Setelah tumbukan kecepatan kedua bola = 0
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1), 2), 3) dan 4) benar
B. 1) , 2) dan 3) benar
C. 1) dan 3) yang benar
D. 2) dan 4) benar
E. Hanya 4) yang benar
Sebuah silinder dengan jari-jari R = 6,0 cm bergerak pada permukaan horizontal yang kasar. Koefisien
gesekan kinetik antara silinder dan permukaan adalah 0,30 dan momen inersia selinder terhadap sumbu
rotasinya diberikan oleh ½ MR2, di mana M adalah massa. Awalnya selinder tidak berputar tetapi pusat
massanya memiliki kecepatan 7,0 m/s. Setelah 2,0 s kecepatan pusat massa dan kecepatan sudut selinder,
masing-masing adalah....
A. 1,1 m/s ; 0
B. 5,9, m/s ; 19 rad/s
C. 1,1, m/s ; 98 rad/s
D. 1,1, m/s ; 200 rad/s
E. 5,9, m/s ; 98 rad/s

B

D

B. Soal Essay
Petunjuk :
1) Kerjakan soal di bawah ini dalam kertas doublefolio yang telah disediakan.
2) Tidak dibolehkan menggunakan kalkulator atau alat hitung yang lainnya.
3) Lembar jawaban harus diisi dengan menggunakan ballpoint/tinta, tidak boleh menggunakan
pensil.
4) Semua soal memiliki bobot penilaian yang sama.
*

Sebuah balok massanya m diletakkan di atas bidang miring dengan sudut kemiringan α . Balok di tarik
dengan gaya F arah membentuk sudut β terhadap bidang miringarah ke atas. Balok bergerak dengan
percepatan a. Bila percepatan grafitasi g dan selama balok bergerak dipengaruhi oleh gaya gesekan kinetis
yang besar koefisien gesekan kinetisnya μk.
a. Gambarkanlah semua gaya-gaya yang bekerja pada balok serta nyatakan dalam bentuk diagram
bebas.
b. Turunkanlah rumus percepatan a balok dalam variabel m, F, g, α, β dan μ k
c. Bila = 1 kg, g = 10 m/s2, α = 370, β =00 dan μk = 0,2 dan a = 0,1 m/s2. Tetukanlah berapa
besarnya gaya yang bekerja pada balok.
d. Berdasarkan soal c. Tentukanlah berapa besar gaya F agar balok hanya baru tepat akan bergerak
Solusi:
a. Gambar gaya-gaya pada benda dan diagram bebas

Gambar 1. gaya-gaya pada balok

Gambar 2. Diagram bebas benda

b. Rumus percepatan a balok dalam variabel m, F, g, α, β dan μ k
KUNCI UTS Juli-Desember 2017

7

c. Besar gaya F yang bekerja pada balok agar bergerak dengan percepatan a bila β=0

d. Besar gaya yang bekerja pada balok agar a = 0

∑F =0

N = 4,4 N
*

Seseorang menembakkan peluru dengan kecepatan 10 m/s terhadap sebuah bola yang tergantung dengan
tali yang panjangnya 0,9 m. Bila massa bola 0,5 kg. Akibat tembakan peluru bersarang didalam bola dan
berayun bersama sampai ketinggian 0,45 m dari keadaan semula. Bila g = 10 m/s2 tentukanlah
a. Berapa kecepatan balok bersama peluru berayun pada tali
b. Berapa massa peluru yang ditembakkan
c. Berapa besar sudut simpangan tali terhadap arah semula
d. Tentukanlah impuls yang dialami senapan
SOLUSI
a. Gunakan kekekalan energi

𝑣′

𝑣′

𝑔ℎ

α

3𝑚/𝑠
h

b. Hukum kekekalan momentum
Jumlah momentum sebelum peluru mengenai bola = jumlah momentum setelah peluru mengenai bola
mpvp + mbvb = (mp+mb)v’
10 mp+0 = 3mp+0,5(3)
7 mp =1,5
mp= 1,5/7 = 0,214 kg
KUNCI UTS Juli-Desember 2017

8

c. sudut simpangan peluru dan bola dicari dengan rumus :
cos α = 0,45m/0,9m =1/2
α =600
d. (mp+ms)v = mpvp + msvs’
0 = 0,214(10) + msvs’
msvs’ = - 2,14
Pp’ = - 2,14 kg m/s
Impuls senapan = perubahan momentum senapan
Is = Pakhir senapan – Pawal senapan
Is = Pp’ - Ps =( -2,14 – 0) kg m/s =- 2,14 kg m/s

s

*

v0
M

B
3H

A
3D

Benda massa M mula-mula meluncur di atas lantai
dengan kecepatan v0 dan setelah sampai di titik B
benda lepas meninggalkan ujung lantai dan mendarat
di ujung bawah tangga yaitu titik A. Diketahui k
adalah koefisien gesek kinetik antara benda dengan
lantai, g percepatan gravitasi dan gesekan udara
diabaikan. Dengan menyatakan jawaban dalam M, v0,
k , H, D dan g, tentukan :
a. Kecepatan benda M sesaat setelah lepas dari
ujung lantai
b. Percepatan benda M saat meluncur di atas
lantai
c. Jarak S yang telah ditempuh oleh benda M

sebelum lepas meninggalkan lantai.
SOLUSI
Gerak horizontal B – A :
Misal M bergerak dari titik asal C dan kecepatan M ketika meninggalkan titik B adalah v, maka gerak
horizontal B – A adalah gerak lurus beraturan, jadi panjang lintasan horizontalnya adalah :
 SBA = vt
 3D = vt  t =

3D
………………….(1)
v

Gerak vertikal B – A :
gerak vertikal dari B – A adalah GLBB, jadi panjang lintasan vertikalnya adalah :
 3H = 1/2gt2…………………… …….(2)
Subst (1) ke (2), untuk mendapatkan :
 3H = 1/2g(3D/v)2
 v=

D

3g
2H

Gerak horizontal C – B :
Pada lintasan C-B, gaya gesek akan memperlambat gerakan M, dengan perlambatan :

F
m
 Mg
=
M

a =

= – g

Jarak S yang telah ditempuh oleh benda M sebelum lepas meninggalkan lantai:
 v2 = v02 + 2as2

KUNCI UTS Juli-Desember 2017

9

3g 2
) = v02 – 2gs2
2H
2
3D g
= v02 – 2gs2

2H

 (D

 4gHs2 = 2v02H – 3D2g
s =
*

v 02
3D 2

2 g 4 H

Salah satu ujung sebuah tongkat homogen (masa m dan panjang L) tergantung mengggunakan tali, dan
ujung tongkat lainnya bersentuhan dengan lantai dalam keadaan diam. Saat masih diam tongkat tersebut
membentuk sudut  teradap arah mendatar.
a) Tentukan gaya tegangan tali
b) Jika sekarang tali dipotong dan tongkat mulai jatuh, hitung komponen tegak (vertikal) dari
percepatan pusat massa tongkat pada saat awal t = 0 yaitu sesaat setelah tali dipotong. Abaikan
gesekan antara tongkat dengan lantai
c) Tentukan gaya FN yang diberikan tongkat pada lantai pada saat t = 0 yaitu sesaat setelah tali
dipotong (Petunjuk : gaya ini berbeda dengan gaya sebelum tali dipotong)
SOLUSI:
a) Pada saat tali belum putus (sistem setimbang) :

T

  Fy = 0
 T + FN – mg = 0

L


FN

 =0
(terhadap titik A)
 T Lcos  – mg(1/2L cos  ) = 0
 T = mg/2



mg

b) Pada saat tali putus (t = 0), maka batang akan berputar bebas
terhadap titik pusat massanya ,sehingga  Fy  0 dan    0
  Fy = may
 mg – FN = m ay …………………………..…… …...(1)
(torka terhadap pusat massa batang)
   = I
 FN (1/2L cos ) = 1/12mL2
 FN cos  = 1/6mL
 FN =

mL
……………………(2)
6cos

Subst (1) ke (2), untuk memperoleh :



 mg – FN = m ay

mL
= may
6cos
L
 ay = g –
…………….....(3)
6cos

 mg –

L ax



aG

ay



FN

c) Pada saat tali putus (t = 0), seperti gambar di atas, berlaku hubungan:
 aG =  L /2 dan ay = aG cos 
 ay = ( L/2)cos 
 ay =  L cos  sin /2
=

2a y
Lcos

KUNCI UTS Juli-Desember 2017

……………….….(4)

10

Subst (4) ke (3), untuk memperoleh :

2La y

 ay = g –

6Lcos 2
ay

 ay = g –

3cos 2
3 g cos 2
 ay =
1  3 cos 2

dan

 mg – FN = m ay

3 mg cos 2
 mg – FN =
1  3 cos 2
3 mg cos 2
 FN = mg –
1  3 cos 2
mg
 FN =
1  3cos 2
*

Sebuah yoyo yang massanya 200 gr diikat dengan benang yang massanya diabaikan, dimainkan oleh
seorang anak. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, momen inersia yoyo terhadap sumbu rotasi 625 g cm2 dan
diameter yoyo 5 cm, tentukanlah :
a. Percepatan linear yoyo.
b. Percepatan anguler yoyo
c. Momen gaya yang bekerja pada yoyo
SOLUSI
Diketahui: Yoyo, M = 200 g, d = 5 cm, I = 625 g.cm2, g = 10 m/s2
Diagram gaya bebas dan gerak yoyo,

T

Gerak translasi pusat massa yoyo:

Gerak rotasi thd sumbu:

  I

ω

T  r  I

a

TI

W =Mg


r

Gunakan hubungan:
a = r.α
(1)

Dari persamaan (1) diperoleh: a 

g
I
1
Mr 2

a). Percepatan linier yoyo:

g
1000cm / s 2
1000cm / s 2
1000cm / s 2



1
625g .cm 2
625g.cm 2
1 I
1

1
Mr 2 1 
2
2
2
(200g )( 5 cm )
(200g )(25 cm )
2
4
2000
20

cm / s 2 
m / s2
3
3

a

b). Percepatan anguler yoyo:

a
 
r

2000 cm / s 2
800
3
rad / s 2

5 cm
3
2

c). Momen gaya yoyo:



 800
rad / s
3

  I  625g.cm 2 

KUNCI UTS Juli-Desember 2017

2




5
500000
g.cm 2 / s 2   10 2 N .m
3
3

11