Pembahasan Soal-Soal Dinamika Benda Tegar & Fluida Dinamis

Pembahasan Soal-Soal Dinamika Benda Tegar & Fluida Dinamis

NOTE : sangat penting agar sebelum membaca artikel ini, kalian baca dulu semua artikel Dinamika Benda Tegar + Fluida Dinamis, soalnya banyak penjelasan gua nanti yg cuma "cek artikel ini" atau "cek artikel itu" dsb~

Supaya hemat waktu dan bisa bahas langsung banyak soal, gua ambil soal2 dari buku Erlangga Marthen Kanginan kurkul 2013 aja yak. Banyak yg bilang soal2 disitu jauh lebih susah drpd di buku2 lain kayak Seribu Pena atau Mandiri, berarti kalo udah bisa soal di buku ini otomatis udah bisa juga kan soal2 di buku lain wkwk, jadi kita pake buku ini aja. Yg gapunya, pinjem temen ya wkwk, gua juga ga punya buku ini, boleh minjem juga ni gua :"

Ohya, ini sebenernya bukan pembahasan, tapi lebih ke clue gimana cara ngerjainnya. Kalo gua langsung kasih tau caranya, itu sama aja nyuapin, terbukti kurang efektif. Jadi disini gua cuma bakal kasih jalan2nya aja, kalian coba buat latihan kerjain sendiri~
Tapi tetep sih di bagian paling bawah artikel ini gua sertakan kunjawnya wkwk, cuma karena kunjaw bukan dari penerbit, jadi gabisa jamin juga sih yg gua kerjain itu 100% betul wkwk

Okedeh langsung kita bahas~

Uji Kompetensi Bab 6, halaman 301-310, bagian Pilihan Ganda

1. Ini gampang kan, momen itu maksudnya torsi. Jadi kita cari torsinya, porosnya di titik P. Jangan lupa gayanya diproyeksiin dulu tuh biar tegak lurus sama lengannya wkwk

2. Ini juga sama kayak nomor 1, tapi karena torsinya banyak, kita diminta cari total torsinya. Porosnya di A(soalnya minta begitu). Janlup arah-arah torsinya, + atau - nya jan sampe salah wkwk
Soal ini ga ada jawabannya, jadi jangan kesel kalo ga nemu di PGnya wkwk, tapi bisa dikerjain kok

3. Sama kayak nomor 1&2, lebih teliti aja karena bentuknya lingkaran kan, agak beda dari biasanya wkwk. Ga ada jawabannya juga ini, tapi bisa dikerjain

4. Vektor nih, pa Ali ga pernah ngajarin sih jadi kayaknya gausah. Kalo bener2 kepo, bisa liat caranya di halaman 260

5. Bisalaaa ini mah wkwk, inget aja cara nyari momen inersia itu apa wkwk

6. Ini pake teorema sumbu sejajar aja, inget juga berapa I batang homogen kalo diputer di tengah & kalo diputer di ujung

7. Perbandingan biasa aja wkwk, tinggal masukin aja r nya jadi 2r

8. Coba digambar deh segitiganya. Massa 2 bolanya nempel sama poros, berarti abaikan, yg ngaruh cuma massa yg ga nempel sama poros. Tinggal cari jarak massa itu ke poros berapa, pake pythagoras.

9. Coba cari berapa momen inersia benda yang hilang. Tetep 1/2 mr^2, cuma r nya ganti, masukin r/2. Dapet momen inersia yg hilang, terus tinggal kurangin aja, momen inersia awal - momen inersia yg hilang

10. Cuma tinggal puter2 rumus torsi doang. Inget juga a = αr

11. Coba cari dulu berapa α nya, gapapa dalam bentuk variabel. Terus cari momen inersia katrol setelah ditempel plastisin. Buat lagi persamaan torsinya, tapi sekarang I nya pake yg udah ditempel plastisin, terus α nya pake yg tadi didapet diawal(kan soalnya minta α nya tetep/sama)

12. Kalo tali putus, berarti T nya udh ga ada. Torsinya tinggal gaya berat batang ke bawah. Pake persamaan sigma torsi aja, bisa pasti wkwk

13. Cari dulu α nya pake persamaan sigma torsi(momen maksudnya torsi). Terus cari theta nya pake persamaan GMBB, α kan ada, kecepatan sudut awal juga ada, t nya ada

14. Sama, cari α pake persamaan sigma torsi. Terus cari kecepatan sudut akhir roda pake persamaan GMBB, t nya kan ada di soal, kecepatan sudut awal juga ada di soal

15. Gambar diagram benda bebas aja kalo bingung. Buat persamaan sigma F = ma buat yg balok tergantung. Terus buat persamaan sigma torsi buat katrolnya

16. Sama persis kyk no 15. Tapi nomor ini persamaan sigma F = ma nya buat kedua balok yg tergantung

17. Sama juga, buat persamaan sigma F = ma buat balok sama bolanya, terus sigma torsi buat katrolnya

18. Kalo udah paham konsep Ek rot, harusnya sih bisa wkwk

19. Tinggal pake kekekalan energi, bedanya kalo yg licin, pas sampe bawah cuma Ek aja. Tapi kalo yg kasar, dia pasti gelinding, jadi sampe bawah ada Ek + Ek rot nya

20. Ek total bola = Ek translasi(Ek biasa) + Ek rot

21. Buat persamaan sigma F = ma dari bolanya dulu. Inget kalo gelinding berarti ada f(gaya gesek). Jadi mgsin - f = ma. Terus f nya dicari pake persamaan sigma torsi = Iα. fr = Iα. Kan α = a/r. Lanjutin deh wkwk

22. Nomor 22 mirip sama nomor 19. Bidang miring kan kasar, jadi pasti gelinding bolanya. Gausah hiarukan koefisien2 geseknya, jebakan doang, tinggal pake kekekalan energi. Dibawah dia punya Ek + Ek rot, diatas dia punya Ep

23. Pake kekekalan energi juga. Batang waktu masih diatas punya Ep. Begitu jatoh sampe ke titik terendah, dia punya Ek rot, tapi Ep nya belum abis, masih ada(baca artikel bagian Ek rot, ada disitu penjelasannya), kalo Ek biasa batangnya gapunya, karena dia muter doang, ga translasi.

24. Ini soal jebakan wkwk. Coba dibaca baik-baik soalnya, inget satu hal aja, energi selalu kekal, E awal = E akhir wkwk

25. Kedua benda punya momentum linear(kecepatan v nya ada di soal). Tinggal ubah jadi momentum angular(liat artikel momentum angular, ada bahasannya disana). Inget momentum itu vektor, karena berlawanan arah, jadi plus minusnya diperhatiin

26. Partikel punya momentum linear, sama kayak no 25, ubah jadi momentum angular. Terus momentum akhirnya mereka muter bareng2 berarti tinggal momentum angular. I nya ada di soal

27. Pake kekekalan momentum angular. Cari momentum angular benda di titik A(ubah momentum linearnya jadi momentum angular). Cari juga momentum angular bendanya di titik B. Atau bisa pake sigma F = ma, a nya percepatan sentripetal karena bendanya bergerak melingkar beraturan, cari v nya di titik A & titik B, bandingin deh. Lebih gampang cara yg pertama sih wkwk

28. Nah kalo ini ya mau gamau kayak cara kedua di nomor 27 wkwk. Atau intinya, kan gaya sentripetal harus sama dengan gaya gravitasi supaya bendanya ga kesedot gravitasi. Jadi kalo suruh bandingin F sentripetalnya, itu sama aja kayak suruh bandingin gaya gravitasinya wkwk

29. Pake kekekalan momentum angular. Cari momentum angular awal pas dua benda belum diikat. Terus cari momentum angular akhir pas dua benda udah diiket, inget momen inersia benda berubah juga waktu dua benda itu diiket, jadi cari juga momen inersia barunya

30. Benda P punya momentum linear, sama lagi, ubah momentum linear jadi momentum angular. Itu momentum angular awalnya. Terus cari momen inersia setelah benda P nempel, kalo udah dapet masukin ke persamaan hukum kekekalan momentum angular, kan momentum angular awal ada, momen inersia di momentum angular akhir ada, dapet kan kecepatan sudut akhirnya wkwk

31, 32. Kesetimbangan, pokoknya sigma Fx = 0, sigma Fy = 0, sigma torsi = 0. Coba baca lagi artikel tentang kesetimbangan

33. Kesetimbangan juga. Besar skala yg ditunjukan timbangan itu = besar gaya normal di titik itu

34. Soal olim wkwk, gabakal keluar keknya di soal sekolah. Kalo kepo bisa liat hal 298

35. Agak sedikit tricky soal ini. Gaya tegang tali yg A itu dipecah jadi 2 gaya. Total jadinya ada 3 tegang tali. Pake sigma torsi = 0, sigma Fx = 0, sigma Fy = 0

36,37,38,39 cuma disuruh nyari titik berat/pusat massa, gampang kok wkwk, liat lagi bahasan tentang pusat massa kalo lupa caranya :) (no 37 & 38 ga ada jawabannya, tapi bisa dikerjain)

40. Soal olim juga-_- ini agak ga nyambung disini sih, harusnya di bab gerak harmonik sederhana. Kalo kepo, caranya ada di hal 298 - 300


Kunci Jawaban Uji Kompetensi Bab 6 PG

1. A
2. 17 m.N searah jarum jam
3. 4FR berlawanan arah jarum jam
4. kurang yakin juga, tapi kayaknya E
5. A
6. A
7. B
8. B
9. C (ga yakin, menurut gua jawabannya ga ada)
10. B
11. C
12. B
13. C
14. D
15. E
16. C
17. C
18. A
19. E
20. E
21. C
22. C
23. A
24. A
25. B
26. C
27. D (ga yakin, menurut gua jawabannya ga ada)
28. B
29. A
30. C
31. B
32. A
33. C
34. D
35. D
36. C
37. 3,3 cm
38. C (harusnya semua angka 1 disitu diganti jadi 2)
39. A
40. B


Uji Kompetensi Bab 7, halaman 344 - 348, bagian Pilihan Ganda

1. Pake kontinuitas buat cari mana yg v nya gede, mana yg v nya kecil. Terus inget asas Bernoulli

2. Kontinuitas aja

3. Kontinuitas juga

4. Inget debit, Q = V/t, terus Q = A.v

5. Gausah pake kontinuitas, kan debit di titik manapun selalu sama, cari debit di pipa aja, terus kali 5 menit buat dapet volume

6. F = kecepatan kali massa alir

7. 1000W itu cuma 80% dari dayanya(W), cari kalo 100%nya dari W itu brp. W itu kan daya = Energi per waktu, energi awal benda kan cuma Ep(waktu baru keluar dari pancuran) = mgh. Daya = energi per waktu = mgh/t, ganti m = rho.V, jadinya W = rho.V.g.h/t , V/t kan debit(Q), W = rho.g.h.Q, dapet dah Qnya wkwk

8. Debit air yg menuju ke b dikurangin kebocoran dulu, terus bagi sama luas penampang b. Luas penampang b bisa didapet dari keterangan di soal, dan luas penampang a bisa didapet dari A = Qa/va

9. Pake hukum Bernoulli + kontinuitas, awas bingung ngitungnya, pake kalkulator aja kalo angkanya ribet. Ohya pipanya kan datar, berarti bagian rho.g.h bisa ilang, karena h nya sama

10. Nerusin nomor 9

11. Sama kayak nomor 9, lebih gampang soalnya variabel doang, ga ada angka ribet-ribetnya

12. Hukum Bernoulli. Janlup disitu dikasihnya debit, cari kecepatannya dulu(v)

13. Inget teorema Torricelli, v = ....?

14. Pake teorema Torricelli

15. Buat persamaan Torricellinya dari keadaan yg pertama buat nyari nilai h. Terus buat persamaan Torricelli yg kedua dari keadaan yg kedua, masukin nilai h yg tadi udah di dapet

16. Pake Torricelli buat dapet v awalnya, terus dia parabola. Karena bentuk semburannya kayak gitu, berarti v yg keluar itu bukan Vx doang, tapi ada Vy nya juga, jadi v yg keluar itu v total

17. Gampang ini, inget2 hukum Bernoulli

18. Ga ada bedanya sama nomor 17 wkwk, hampir persis

19. Hukum Bernoulli, teori doang, pasti bisa

20. Hukum Bernoulli, rho.g.h nya bisa ilang, karena h nya sama(venturimeter kan datar)


Kunci Jawaban Uji Kompetensi Bab 7 PG

1. B
2. C
3. D
4. B
5. B
6. A
7. A
8. B
9. B
10. E
11. A/E
12. A
13. A
14. B
15. C
16. E
17. B
18. C
19. B
20. A


Yak itu sudah semua wkwk~ Kalo ada salah jawaban atau pembahasan, tolong kasih tau ya di bagian komentar, jangan ragu untuk membenarkan wkwk. Kalo ada yg mau ditanya juga boleh, langsung komen aja~