Page 8 - 1. Keseimbangan Benda Tegar_Neat

Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar

2. Seorang perenang bermassa 55 kg meloncat meninggalkan papan tumpu dalam keadaan lurus
dengan kecepatan sudut 0,25 rad/s terhadap pusat massanya. Perenang kemudian menggulungkan
tubuhnya hingga berjari-jari kira-kira 30 cm. Dengan mengganggap perenang saat meloncat sebagai
sebuah batang homogen dengan panjang 2 m dan setelah meloncat, perenang sebagai sebuah bola
homogen saat bergulung. Berapa kecepatan sudutnya saat bergulung?
Penyelesaian :
1 = 0,25 rad/s
m = 55 kg
r = 30 cm = 0,3 m
l = 2 m
Pada saat awal perenang berbentuk batang dengan poros di titik tengah sehingga momen
inersianya:
I1 = ... M.l²
= ...
= ... kg.m²
Pada saat perenang menggulung, perenang berbentuk bola dengan momen inersia:
I2 = … M.R²
= ...
= ... kg.m²
Kecepatan sudut saat menggulung :
I1 . 1 = I2 . 2
2 = ...
= ... rad/s

3. Roda sebuah mobil mempunyai massa 20 kg dan diameter 70 cm. Jika dianggap roda tersebut
sebagai silinder pejal, tentukan momentum sudut roda terhadap sumbunya ketika mobil bergerak
dengan kecepatan 72 km/jam!
Penyelesaian :
v = 72 km/jam = ... m/s
d = 70 cm; R = ... cm = ... m
I = ... M.R²
= ...
= ... kg m²
v
 =
R
= ... = ... rad/s
L = I.
= ...
= ... kg m²/s

4. Seorang penari balet berputar dengan tangan terentang dengan kecepatan sudut 1,5 rps di atas lantai
2
licin. Momen inersia ketika tangan terentang adalah 5 kg m . Ketika ia menggerakkan tangannya ke
dekat tubuhnya kecepatan sudutnya berubah menjadi 3 rps. Hitung momen inersia penari tersebut
sekarang!
Penyelesaian :
1 = 2π.1,5 rad/s = 3π rad/s
I1 = 5 kg m²
2 = 2π.3 rad/s = 6π rad/s
L1 = L2
I2.2 = I1.1
I2 = ....
I2 = ...
I2 = ... kg m²

Team MGMPS Fisika Page 8
SMAN 11 Surabaya