APLIKASI FISIKA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

APLIKASI FISIKA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Banyak orang yang beranggapan bahwa Fisika hanya sekedar ilmu biasa yang hanya mempelajari ilmu alam tanpa ada penerapannya. Terutama masih banyak orang yang beranggapan bahwa Fisika hanya mempelajari rumus. Dan tak sedikit yang  tidak menyadari bahwa banyak peristiwa bahkan hal-hal yang sangat dekat dengan kita melibatkan ilmu Fisika. Bahkan Fisika merupakan ilmu dasar yang sangat dibutuhkan oleh cabang ilmu-ilmu lain. Mengapa Fisika sangat penting dalam kehidupan kita? Tentu karena banyak peristiwa dalam kehidupan kita yang melibatkan ilmu Fisika baik kita sadari maupun tan.pa kita sadari. Semakin kita memahami Fisika kita akan mengetahui bahwa Fisika mempunyai cakupan yang luas. Berikut adalah contoh aplikasi ilmu Fisika dalam kehidupan sehari-hari.

Fisika Game

Permainan yang Punya Prinsip Fisika Seru!

Kalian pasti udah kenal,kan,sama game Angry Birds, dan sebagainya. Eiiitttsss....tunggu dulu! Beberapa permianan ini punya ilmu fisika yang asyik dan seru lo!!! Simak ya!!!

1. Angry Birds

Mekanika dalam Fisika Dasar

Mekanika sebagai salah satu cabang Fisika adalah merupakan alat ampuh sekali membahas penomena alam yang berhubung dengan pergerakan benda-benda/sistem di alam semesta ini baik secara abiotis maupun biotis ataupun interaksinya. Setelah masalah fisis suatu peristiwa alam telah diketahui dengan seksama , maka untuk mengetahui masalah tersebut lebih sempurna (tepat/eksak) perlu dipergunakan matematika.

Jenis-jenis termometer

Dalam bukunya Robert Briffault (1938) berjdul The Making of Humanity disebutkan bahwa Ibnu Sina merupakan ilmuwan pertaman yang menggunakan termometer udara untuk mengukur suhu. 

Mengapa telur tak pecah jika diremas?

Kenapa Telur Tidak Bisa Pecah Jika Diremas Dengan Tangan? Pasti kita sering memasak dengan menggunakan telur. Tapi, pernakah Anda mencoba memecahkan telur tersebut dengan menggunakan tangan? Jika belum, cobalah sekarang.

USAHA DAN ENERGI

USAHA DAN ENERGI

Bentuk Energi dan Perubahannya Energi (disebut juga tenaga) adalah kemampuan untuk melakukan usaha.

Bentuk-Bentuk Energi
 a) Energi Mekanik Benda yang bergerak atau memiliki kemampuan untuk bergerak, memiliki energi mekanik. Air terjun yang berada di puncak tebing memiliki energi mekanik yang cukup besar, demikian juga dengan angin.

Efek Doppler

Efek Dopler

Fenomena: ketika kitamendekati sumber bunyimaka frekuensi yang terdengar akan lebih keras. Sebaliknyajika kita menjauhi sumber bunyi maka frekuensi yang didengar akan lebih kecil. Peristiwa ini pertama kali dipikirkan oleh fisikawan Austria bernama Christian Johan Doppler (1803 – 1855). Dengan demikian peristiwa seperti ini dikenal dengan efek Dopller.

Perkembangan Teori Gravitasi dari Masa ke Masa

Perkembangan Teori Gravitasi

Gravitasi merupakan gaya interaksi fundamental yang ada di alam. Para perencana program ruang angkasa secara terus menerus menyelidiki gaya ini. Sebab, dalam sistem tata surya dan penerbangan ruang angkasa, gaya gravitasi merupakan gaya yang memegang peranan penting. Ilmu yang mendalami dinamika untuk benda-benda dalam ruang angkasa disebut mekanika celestial. 

FLUIDA STATIS

dalam pembahasan fluida statis ini.....erat kaitannya dengan massa jenis zat dan tekanan.

1. Massa jenis zat dirumuskan :

Uranium: Si unsur langka bermata dua

        Uranium? Pasti sering terlintas di indera pendengaran kita. Itu lohh,, lagunya david guetta feat. sia ehh itu mah Titanium mas Ariii :( beda.. Well uranium adalah produk dari a*ua. hemm itu air minum! Aahh biar gak semakin ngaco berikut ini penjabaran tentang uranium.

         Uranium adalah mineral yang memancarkan radiasi nuklir atau bersifat radioaktif, digunakan dalam berbagai bidang salah satunya adalah sebagai bahan bakar nuklir. Unsur ini dikembangkan oleh sepasang suami istri , Pierre Curie dan Marie Currie, yang dulu pemenang nobel fisika .Uranium merupakan suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang U dan nomor atom 92. Sebuah logam berat, beracun, berwarna putih keperakan dan radioaktif alami, uranium termasuk ke seri aktinida (actinide series). Uranium biasanya terdapat dalam jumlah kecil di bebatuan, tanah, air, tumbuhan, dan hewan (termasuk manusia).

Uranium memiliki 3 Isotop :
- U₂₃₄ kadar sangat kecil
- U₂₃₅ kadar 0,715 = 0,7 %
- U₂₃₈ kadar 99,285 = 99,3%
Isotop U₂₃₅ digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir dan senjata nuklir.

Uranium memiliki sifat fisik yang khas :
- Ditemukan di alam dalam bentuk U₃O atau UO berwarna hijau kekuning-kuningan dan coklat tua.
- Bila disinari cahaya ultra ungu, uranium akan mengeluarkan cahaya fluoresensi yang sangat indah

          

          Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.

          Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sangat berbahaya bagi manusia.

          Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali. Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen (terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

Well, this is the end of the post. Feeling confused? Just comment.

Have a nice day guys :)

Dilatasi waktu dalam kacamata Al-qur'an

Dilatasi waktu adalah fenomena yang dijelaskan dalam teori relativitas dimana waktu yang dirasakan oleh sesuatu yang diam akan terasa lebih lama dibandingkan dengan waktu yang ditempuh benda yang bergerak dengan syarat benda yang bergerak tersebut memiliki kecepatan mendekati kecepatan cahaya, yaitu 3x10^8 m/s.

Para Ashabul Kahfi hidup melintasi zaman. Mereka serasa tertidur satu hari didalam gua, namun zaman ternyata telah berganti selama 309 tahun (pendapat lain menyatakan 350 tahun).

“Dan mereka tinggal dalam gua mereka tiga ratus tahun dan ditambah sembilan tahun (lagi).” (QS 18:25)

Bagaimana bisa?

Hal ini bisa dibuktikan dengan analisis melalui fisika modern, yaitu teori relativitas Einstein.

“Jika suatu benda, makhluk hidup atau apa saja yang bergerak dengan kecepatan tertentu (mendekati kecepatan cahaya), maka benda tersebut akan mengalami dilatasi waktu dan kontraksi panjang.”

Dan didalam Al Quran surat Al Kahf ayat 18 termaktub :

“Dan kamu mengira mereka itu bangun padahal mereka tidur; dan Kami balik-balikkan mereka ke kanan dan ke kiri, sedang anjing mereka mengunjurkan kedua lengannya di muka pintu gua. Dan jika kamu menyaksikan mereka tentulah kamu akan berpaling dari mereka dengan melarikan (diri) dan tentulah (hati) kamu akan dipenuhi dengan ketakutan terhadap mereka.” (QS 18:18)

“…Kami balik-balikkan mereka kekanan dan kekiri…” yang berarti mereka di dalam gua bergerak (digerakkan) dengan kecepatan tertentu. Berapa kecepatan mereka, sehingga mereka dapat hidup melitasi zaman? Dari data-data yang kita dapatkan dari Al-Quran berikut analisis untuk menjawab pertanyaan tersebut, sekaligus pembuktian kebenaran Ashabul Kahfi dalam Al-Quran.

Dari Al-Quran diperoleh data bahwa waktu menurut mereka (Ashabul Kahfi yang bergerak) t0 = 1 hari. Sedangkan waktu yang sebenarnya adalah t = 309 tahun = 109386 hari (tahun qomariah 1 tahun = 354 hari).

Dari penurunan rumus dilatasi waktu :

Didapatkan :

Dan jika nilai t1 dan t0 dimasukkan kedalam rumus :

V2 = 0,99999.C2
V = 0,999999C

Dari penjabaran diatas, jika para Ashabul Kahfi bergerak (digerakkan) mendekati kecepatan cahaya, maka ini membutktikan bahwa peristiwa tersebut sangatlah masuk akal untuk terjadi.

Kemudian penjelasan lainnya.

“…Dan jika kamu menyaksikan mereka tentulah kamu akan berpaling dari mereka dengan melarikan (diri) dan tentulah (hati) kamu akan dipenuhi dengan ketakutan terhadap mereka…”

Mengapa orang yang melihat mereka ketakutan?

Seperti penjelasan teori relativitas diatas, bahwa jika suatu benda bergerak dengan kecepatan tinggi maka selalu mengalami dilatasi waktu juga mengalamai kontraksi panjang dengan perumusan ;

Jika V mendekati kecepatan cahaya, maka nilai L1 ( panjang benda yang diamati oleh kerangka acuan yang berbeda) akan mendekati nol. Ini berarti Ashabul Kahfi sudah hampir tidak terlihat wujudnya oleh orang yang melihatnya dari luar. Namun bahwa mereka digerakkan ke kakan dan ke kiri , yang berarti mereka bergerak bolak balik, sesuai dengan teori fisika bahwa sebuah benda yang bergerak dengan arah yang berlawanan dengan arah semula, maka benda tersebut akan mengalami berhenti sesaat sebelum berbalik arah. Pada saat berhenti sesaat ini, maka panjangnnya akan kembali seperti semula. Sehingga setiap saat mereka akan berubah dari ukuran semula… mengecil… menghilang… membesar… ukuran semula. Begitu seterusnya. Dengan kecepatan yang sangat tinggi. Bisa dibayangkan bagaimana wujud mereka. Tentulah sangat mengerikan bukan?

Penjelasan berikutnya.

“Maka Kami tutup telinga mereka beberapa tahun dalam gua itu,” (QS 18:11)

Mengapa telinga mereka ditutup?

Sebagaimana kita semua telah mengetahui bahwa bunyi ditimbulkan dari suatu benda yang bergetar atau bergerak dan getaran benda itu menggetarkan udara. Selanjutnya udara tersebut menggetarkan selaput telinga, gendang telinga yang frekwensi getarannya sama dengan getaran frekwensi getaran benda, maka kita mendengar bunyi.
Namun apabila suatu benda bergerak diatas kecepatan bunyi, maka akan terjadi patahan gelombang (supersonic fracture) yang menimbulkan ledakan suara yang luar biasa kuatnya, bahkan mengakibatkan pecahnya kaca dan bengunan-bangunan. Misalnya pada pengemudian pesawat supersonic yang mengakibatkan suara yang meledak-ledak dan meruntuhkan bangunan dan kaca-kaca disekitarnya.

Demikian pula dengan Ashabul Kahfi. Sebagaimana telah diuraikan diatas, bahwa gerakannnya mendekati kecepatan cahaya sehingga juga berlaku patahan-patahan gelombang, yang akan menimbulkan ledakan suara seperti halnya pesawat supersonic. Oleh karena itu sesuai dengan ayat 11 surat Al Kahfi telinga mereka ditutup selama beberapa tahun, ternyata guna melindungi gendang telinga meraka dari ledakan-ledakan suara yang ditimbulkan dari gerakan mereka yang terlalu cepat.

Dari analisis diatas kita dapat membuktikan secara ilmiah kebenaran cerita Ashabul Kahfi yang dulu oleh orang-orang barat dianggap cerita fantasi. Karena mereka mengganggap cerita itu tidak masuk akal, dan selama ini belum terbukti orang mampu hidup tanpa makan dan minum sampai bertahun-tahun. Dan mereka memvonis semua cerita yang tidak masuk akal tidak dapat diterima sebagi suatu kebenaran. Persepsi yang demikian itu salah, analisis diatas membuktikan bahwa sesuatu yang tadinya tidak masuk akal menjadi masuk akal. Ini membuktikan bahwa akal manusia itu terbatas, karena mungkin akal manusia belum mampu mencerna dan menganalisis hal-hal tersebut.

Wallahu a’lam bishowab.

Soal-soal Fisika Dasar

1. Sebuah meriam dimiringkan pada sudut 30^o. Meriam tersebut menembakan sebuah peluru dengan kecepatan 200 m/s. Berapakah ketinggian yang dapat dicapai peluru ?

Jawab:
Diketahui:

 = 30^o

Vo = 200 m/s

Ditanya: h maks?

Penyelesaian:

h maks= Vo² Sin²

                     2 g

            = (200 m/s)² Sin² (30^o)

                         2 x 10 m/s²

            = 40000 m²/s² (0,5)²

                        20 m/s²

            = 10000 m

                     20

            = 500 m

Modifikasi:

Sebuah meriam dimiringkan pada sudut 45^o. Meriam tersebut menembakan sebuah peluru dengan kecepatan 50 m/s. Berapakah ketinggian yang dapat dicapai peluru ?

Jawab:
Diketahui:

 = 45^o

Vo = 50 m/s

Ditanya: h maks?

Penyelesaian:

h maks= Vo² Sin²

                     2 g

            = (50 m/s)² Sin² (45^o)

                         2 x 10 m/s²

            = 2500 m²/s² (0,7)²

                        20 m/s²

            = 1225 m

                  20

            = 61,25 m

2. Sebuah bola sepak ditendang dengan sudut elevasi 30^o dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan jarak terjauh bola tersebut!

Jawab:

Diketahui:

 = 30^o

Vo = 10 m/s

Ditanya: x?

Penyelesaian:

x =  Vo² Sin 2

               g

   = (10 m/s)² Sin 2(30^o)

                  10 m/s²

   = 100 m²/s² Sin 60^o

              10 m/s²

   = 100 m . 0,87

            10

   = 8,7 m

Modifikasi :

Sebuah bola sepak ditendang dengan sudut elevasi 45^o dengan kecepatan 90 m/s. Tentukan jarak terjauh bola tersebut!

Jawab:

Diketahui:

 = 45^o

Vo = 9 m/s

Ditanya: x?

Penyelesaian:

x =  Vo² Sin 2

               g

   = (90 m/s)² Sin 2(45^o)

                  10 m/s²

   = 8100 m²/s² Sin 90^o

              10 m/s²

   = 8100 m . 1

            10

   = 810 m

3. Seorang anak melempar kelereng pada kecepatan awal 100 m/s dengan sudut elevasi 37^o , Berapa lama waktu yang dibutuhkan kelereng untuk mencapai lantai ?

Jawab:

Diketahui:

Vo = 100 m/s

   =  37^o

Ditanya: t mencapai tanah?

Penyelesaian:

y = Voy . t – ½ g t²

   = Vo Sin   t - ½ g t²

   = 100 m/s Sin 37^o t  – ½ (10 m/s²) t²

   = 100 m/s (0,6) t – 5 m/s²  t²

   = 60 m/s t – 5 m/s² t²

5 m/s² t² = 60 m/s t

t  = 60 m/s

       5 m/s²

   = 12 s

Modifikasi:

Seorang anak melempar kelereng pada kecepatan awal 200 m/s dengan sudut elevasi 56^o , Berapa lama waktu yang dibutuhkan kelereng untuk mencapai lantai ?

Jawab:

Diketahui:

Vo = 200 m/s

   =  56^o

Ditanya: t mencapai tanah?

Penyelesaian:

y = Voy . t – ½ g t²

   = Vo Sin   t - ½ g t²

   = 200 m/s Sin 56^o t  – ½ (10 m/s²) t²

   = 200 m/s (0,8) t – 5 m/s²  t²

   = 160 m/s t – 5 m/s² t²

5 m/s² t² = 160 m/s t

t  = 160 m/s

       5 m/s²

   = 32 s

4. Gaya sentripetal yang bekerja pada sebuah benda bermassa 1 kg yang sedang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan sebesar 2 m dan kecepatan 4 m/s adalah....?
Jawab:

Diketahui:
m = 1 kg
r = 2 meter
V = 4 m/s
Ditanya: F_sp = ....?
Penyelesaian:
F_sp = m ( V²/r )
F_sp = (1 kg)( (4 m/s)²/2 )

      = 8 N

Modifikasi:

Gaya sentripetal yang bekerja pada sebuah benda bermassa 6 kg yang sedang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan sebesar 4 m dan kecepatan 2 m/s adalah....?
Jawab:

Diketahui:
m = 6 kg
r = 4 m
V = 2 m/s
Ditanya: F_sp = ....?
Penyelesaian:
F_sp = m ( V²/r )
F_sp = (6 kg) ( (2 m/s)²/4 m )
      = 6 N

5.  Roda sepeda yang sedang berputar pada kecepatan 60 putaran permenit direm sampai berhenti. Sejak pengereman sampai berhenti roda berputar 15 putaran. Hitung perlambatan yang dilakukan oleh roda !

Jawab:

Diketahui:

Wo = 60 x 2 / 60s = 2π rad/s

Wt = 0

θ = 15 putaran x 2π = 30π rad

Ditanya : ?

Penyelesaian:

Wt^{2 =} Wo² + 2.. θ

0 = (2π rad/s) ² + 2. 30π rad

0 = 4π² rad²/s² + 60π rad.

- 4π² rad²/s²   = 60π rad.

π = - 60 rad

         4 rad²/s²

π = - 15 rad/s

 = - π/15 rad/s

Modifikasi:

Roda sepeda yang sedang berputar pada kecepatan 30 putaran permenit direm sampai berhenti. Sejak pengereman sampai berhenti roda berputar 10 putaran. Hitung perlambatan yang dilakukan oleh roda !

Jawab:

Diketahui:

Wo = 30 x 2 / 60s = π rad/s

Wt = 0

θ = 10 putaran x 2π = 20π rad

Ditanya : ?

Penyelesaian:

Wt^{2 =} Wo² + 2.. θ

0 = (π rad/s) ² + 2. 20π rad

0 = π² rad²/s² + 40π rad.

- π² rad²/s²   = 40π rad.

π = - 40 rad

         1 rad²/s²

π = - 40 rad/s

 = - π/40 rad/s

6. Buah mangga yang matang menggelayut pada tangkai pohon mangga yang berjarak 10 meter dari permukaan tanah. Jika massa buah mangga tersebut 0,2 kg, berapakah energi potensialnya ? jika percepatan gravitasi 10 m/s².

Jawab:

Diketahui:

h   = 10 m

m  = 0,2 kg

g   = 10 m/s²

Ditanya:Ep?

Penyelesaian:

E_P = m.g.h

     = (0,2 kg) (10 m/s²) (10 m)

     = 20 kg m²/s²

     = 20 Joule

Modifikasi:

Buah mangga yang matang menggelayut pada tangkai pohon mangga yang berjarak 20 meter dari permukaan tanah. Jika massa buah mangga tersebut 0,4 kg, berapakah energi potensialnya ? jika percepatan gravitasi 10 m/s².

Jawab:

Diketahui:

h   = 20 m

m  = 0,4 kg

g   = 10 m/s²

Ditanya:Ep?

Penyelesaian:

E_P = m.g.h

     = (0,4 kg) (10 m/s²) (20 m)

     = 80 kg m²/s²

     = 80 Joule

7. Jelaskan hubungan antara daya dengan usaha dan laju usaha?

Jawab:

Hubungan daya dengan usaha dan laju yakni semakin besar laju usaha, maka semakin besar pula daya. Sebaliknya, semakin kecil laju usaha maka semakin kecil pula laju daya.

8.  Sebuah bola sepak bermassa 150 gram ditendang oleh Ronaldo dan bola tersebut bergerak lurus menuju gawang dengan laju 30 m/s. Berapakah energi kinetik bola tersebut?

Jawab:

Diketahui:

m  = 150 g = 0,15 kg

v   = 30 m/s

Ditanya:Ek?

Penyelesaian:

Ek        = ½ mv² 

= ½ (0,15 kg) (30 m/s²)² 

= 67,5 Joule

Modifikasi:

Sebuah bola sepak bermassa 300 gram ditendang oleh Ronaldo dan bola tersebut bergerak lurus menuju gawang dengan laju 20 m/s. Berapakah energi kinetik bola tersebut?

Jawab:

Diketahui:

m  = 300 g = 0,3 kg

v   = 20 m/s

Ditanya:Ek?

Penyelesaian:

Ek        = ½ mv² 

            = ½ (0,3 kg) (20 m/s²)² 

            = 60 Joule

9. Silinder pejal terbuat dari besi menggelinding diatas lantai datar dengan laju 10 m/s. Massa silinder 4 kg dan berdiameter 80 cm. energi kinetik total silinder tersebut.
Jawab:

Diketahui:

v          = 10 m/s

m         = 4 kg

d          = 80 cm = 0,8 m

Ditanya: Ek tot?

Penyelesaian:

Ek tot = Ek translasi + Ek rotasi
           = ½mv² + ½Iω²
           = ½mv² + ½(1/2 mR²)(v/R)²
           = ½mv² + 1/4 mv²

= 3/4 mv²
= 3/4 .4 kg.(10 m/s)²

           = 300 Joule

Modifikasi:

Silinder pejal terbuat dari besi menggelinding diatas lantai datar dengan laju 60 m/s. Massa silinder 8 kg dan berdiameter 30 cm. energi kinetik total silinder tersebut.
Jawab:

Diketahui:

v          = 60 m/s

m         = 8 kg

d          = 30 cm = 0,3 m

Ditanya: Ek tot?

Penyelesaian:

Ek tot = Ek translasi + Ek rotasi
           = ½mv² + ½Iω²
           = ½mv² + ½(1/2 mR²)(v/R)²
           = ½mv² + 1/4 mv²

= 3/4 mv²
= 3/4 .8 kg.(60 m/s)²

           = 21600 Joule

10. Seseorang memindahkan benda dengan gaya 20 N sejauh 150 cm dalam waktu 2 detik. Berapa daya orang tersebut sewaktu memindahkan benda?

Jawab:

Dikethui:

 F = 20 N

 s = 150 cm = 1,5 m

 t = 2 s

Ditanya: P?

Jawab:

W = F. s

     = 20 N . 1,5 m

     = 30 Joule

 P = W/t

    = 30 Joule / 2 s

    = 15 Joule/s

    = 15 Watt

Modifikasi:

Seseorang memindahkan benda dengan gaya 40 N sejauh 130 cm dalam waktu 8 detik. Berapa daya orang tersebut sewaktu memindahkan benda?

Jawab:

Dikethui:

 F = 40 N

 s = 130 cm = 1,3 m

 t = 8 s

Ditanya: P?

Jawab:

W = F. s

     = 40 N . 1,3 m

     = 52 Joule

 P = W/t

    = 52 Joule / 8 s

    = 6,5 Joule/s

    = 6,5 Watt

11. Pada sebuah roda dengan momen inersia sebesar 12 kg.m² dikerjakan sebuah torsi konstan sebesar 50 Nm. Tentukan percepatan sudutnya.

Jawab:

Diketahui:

I  = 12 kg.m²

τ  = 50 Nm

Ditanya:

Penyelesaian:

τ          = I.α
50 Nm = 12 kg.m².α
α          = 50 Nm/12 kg.m²

             = 4,167 rad/s² 

Modifikasi:

Pada sebuah roda dengan momen inersia sebesar 22 kg.m² dikerjakan sebuah torsi konstan sebesar 30 Nm. Tentukan percepatan sudutnya.

Jawab:

Diketahui:

I  = 22 kg.m²

τ  = 30 Nm

Ditanya:

Penyelesaian:

τ          = I.α
30 Nm = 22 kg.m².α
α          = 30 Nm/22 kg.m²

             = 1,36 rad/s² 

12. Empat buah gaya masing-masing :
F1 = 10 N, F2 = 10 N, F3 = 10 N, F4 = 10 N
dan panjang AB = BC = CD = DE = 1 meter



Dengan mengabaikan berat batang AE, tentukan momen gaya yang bekerja pada batang dan arah putarannya jika poros putar di titik A.
Jawab:

Diketahui:

F1 = F2=F3=F4= 10 N

d_AB = d_BC =d_CD = d_DE = 1 meter

Ditanya:
Penyelesaian:
∑_A   = ₂   + ₃   +  ₄

          = F₂d₂  + F₃d₃ +  F₄d₄

          = (10 N)(2 m) + (10 N)(3 m) + (10 N)(4 m)

          = 90 Nm

Modifikasi:

Empat buah gaya masing-masing :
F1 = 10 N, F2 = 10 N, F3 = 10 N, F4 = 10 N
dan panjang AB = BC = CD = DE = 1 meter



Dengan mengabaikan berat batang AE, tentukan momen gaya yang bekerja pada batang dan arah putarannya jika poros putar di titik D.
Jawab:

Diketahui:

F1 = F2=F3=F4= 10 N

d_AB = d_BC =d_CD = d_DE = 1 meter

Ditanya:
Penyelesaian:
∑_A   = - ₁   - ₂   +  ₄

          = - F₁d₁ – F₂d₂ + F₄d₄

          = - (10 N)(3 m) - (10 N)(1 m) + (10 N)(1 m)

          = - 30 Nm

13. Apa hubungan gaya dengan gerak ?
Jawab :
Hubungan antara Gaya dan Gerak. Gaya adalah tarikan atau dorongan yang dapat mempengaruhi keadaan suatu benda. Gaya dapat menimbulkan perubahan gerak atauperubahan kecepatan. Meja yang didorong dapat bergerak karena mendapat gaya dorong.  Jadi adanya gaya mempengaruhi gerak suatu benda. Alat yang digunakan untuk mengukur besar kecilnya gaya disebut dinamometer, satuannya adalah newton (N). Gaya dapat mempengaruhi keadaan suatu benda, antara lain gaya dapat menyebabkan :

1. Benda diam menjadi bergerak. Misalnya saat mendorong mobil mogok, mendorong meja, menarik gerobak pasir, menendang bola, tarik tambang.

2. Benda bergerak menjadi diam. Pada saat naik sepeda, ketika mengerem sepeda menjadi lambat dan akhirnya berhenti. Berarti gaya dapat menyebabkan benda bergerak menjadi diam

14. Batang AC = 4 meter dengan poros titik A dengan gaya F₁ sebesar 20 N dan F₂ sebesar 12 N. Sudut-sudut ditunjukkan gambar berikut: 

 

Jika titik B berada di tengah batang AC yang memiliki panjang 4 m, tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AC berporos di titik A, dalam kasus ini massa batang diminta untuk diabaikan.
Jawab:

Diketahui:

F₁ = 20 N

F₂  = 12 N

Ditanya: τ_A?
τ = F₁ AC sin 60° − F2 AB sin 60° 
τ = 20 N (4 m) (1/2 √3) – 12 N (2 m) (1/2 √3) 
τ = 28√3 Nm

Modifikasi:

F1 = 18 N

F2 = 14 N N

Batang AC = 4 meter dengan poros titik A dengan gaya F₁ sebesar 20 N dan F₂ sebesar 12 N. Sudut-sudut ditunjukkan gambar berikut: 

 

Jika titik B berada di tengah batang AC yang memiliki panjang 8 m, tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AC berporos di titik A, dalam kasus ini massa batang diminta untuk diabaikan.
Jawab:

Diketahui:

F₁ = 18 N

F₂  = 14 N

Ditanya: τ_A?
τ = F₁ AC sin 60° − F2 AB sin 60° 
τ = 20 N (8 m) (1/2 √3) – 14 N (4 m) (1/2 √3) 
τ = 80√3 Nm – 28√3 Nm

τ = 52√3 Nm

15. Susunan 3 buah massa titik seperti gambar berikut! 



Jika m₁ = 1 kg, m₂ = 2 kg dan m₃ = 3 kg, tentukan momen inersia sistem tersebut jika diputar menurut poros P.
Jawab:

Diketahui:

m1 = 1 kg

m2 = 2 kg

m3 = 3 kg

Ditanya: Ip?

Penyelesaian:

Ip = m₁r₁² + m₂r₂² + m₃r₃²

     = 1 kg (0 m)² + 2 kg (1 m)² + 3 kg (2 m)²
     = 14 kg m²

Modifikasi:

Susunan 3 buah massa titik seperti gambar berikut! 



Jika m₁ = 1 kg, m₂ = 2 kg dan m₃ = 3 kg, tentukan momen inersia sistem tersebut jika diputar menurut poros Q.
Jawab:

Diketahui:

m1 = 1 kg

m2 = 2 kg

m3 = 3 kg