Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya | Materi Fisika Kelas 11 SMA

Masih bingung dengan materi dinamika rotasi? Yuk, pelajari penjelasan serta berbagai contoh soal, lengkap dengan pembahasannya di artikel berikut ini.

27 Oktober 2025 Lintang Filia

Ikuti Mamikos Info di Google

Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya Bagian 2

3. Sebuah silinder pejal bermassa 8 kg berada di atas bidang datar kasar. Silinder ditarik dengan gaya F = 40 N secara horizontal. Jika jari-jari silinder R = 0,3 m dan gaya gesek cukup besar sehingga silinder menggelinding tanpa slip, tentukan percepatan gerak linier silinder!
Ambil $( g = 10 , \text{m/s}^2 )$ .

Pembahasan:

Karena silinder menggelinding tanpa slip, berlaku hubungan $a = \alpha R$

Tinjau gaya yang bekerja pada silinder:

Gaya tarik ( F ) ke kanan
Gaya gesek ( f ) ke kiri

Persamaan translasi: $F - f = m a$

(1) Persamaan rotasi terhadap pusat massa: $f R = I \alpha$

Untuk silinder pejal, $( I = \frac{1}{2} m R^2 ), dan ( \alpha = \frac{a}{R} )$ , sehingga
$f R = \frac{1}{2} m R^2 \cdot \frac{a}{R}$
$f = \frac{1}{2} m a$

(2) Substitusikan (2) ke (1):

$F - \frac{1}{2} m a = m a$
$F = \frac{3}{2} m a$
$a = \frac{2F}{3m}$

Masukkan nilai-nilai:

$a = \frac{2(40)}{3(8)} = \frac{80}{24} = \frac{10}{3} , \text{m/s}^2$
$\boxed{a = \frac{10}{3} , \text{m/s}^2}$

Jawaban: Percepatan gerak silinder adalah $a = \frac{10}{3} , \text{m/s}^2$

6 Contoh Soal Regresi Linear dan Pembahasannya | Materi Matematika Kelas 11 SMA

Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya Bagian 3

5. Sebuah katrol berbentuk silinder pejal bermassa M = 6 kg memiliki jari-jari R = 0,25 m. Katrol ditarik oleh gaya F pada tepi lingkarannya hingga berotasi dengan percepatan sudut α = 4 rad/s². Tentukan besar gaya F tersebut! Gunakan $( I = \frac{1}{2} M R^2 )$ .

Pembahasan:

Hubungan antara gaya dan percepatan sudut pada rotasi adalah:
$\tau = I \alpha$
dengan $( \tau = F R )$ , sehingga:
$F R = I \alpha$

Substitusikan $( I = \frac{1}{2} M R^2 )$ :
$F R = \frac{1}{2} M R^2 \alpha$
$F = \frac{1}{2} M R \alpha$

Masukkan nilai-nilainya:
$F = \frac{1}{2} (6)(0,25)(4)$
$F = 3 \times 0,25 \times 2 = 1,5 \times 2 = 3 , \text{N}$
$\boxed{F = 3 , \text{N}}$

Jawaban: Gaya yang diperlukan agar katrol berotasi dengan percepatan sudut $( 4 , \text{rad/s}^2 )$ adalah $F = 3 , \text{N}$

6. Pada tepi sebuah roda berbentuk silinder pejal bermassa 5 kg dan berjari-jari 0,2 m, dililitkan tali yang ditarik dengan gaya F = 6 N. Roda berotasi bebas terhadap porosnya tanpa gesekan. Tentukan percepatan sudut (α) roda tersebut! Gunakan $( I = \frac{1}{2} M R^2 )$ .

Pembahasan:

Hubungan antara gaya dan percepatan sudut adalah:
$\tau = I \alpha$
dengan $( \tau = F R ) dan ( I = \frac{1}{2} M R^2 )$ , maka:
$F R = \frac{1}{2} M R^2 \alpha$

Sederhanakan untuk mencari $( \alpha )$ :
$\alpha = \frac{2F}{M R}$

Substitusikan nilai-nilainya:
$\alpha = \frac{2(6)}{5(0,2)} = \frac{12}{1} = 12 , \text{rad/s}^2$
$\boxed{\alpha = 12 , \text{rad/s}^2}$

Jawaban: Percepatan sudut roda adalah $\alpha = 12 , \text{rad/s}^2$

Contoh Soal Momen Inersia beserta Jawabannya | Materi Fisika Kelas 11 SMA

Penutup

Demikian sekilas materi dan contoh soal dinamika rotasi beserta penyelesaiannya yang bisa kamu gunakan untuk belajar di rumah. Selain itu, masih banyak artikel edukatif lainnya yang tersedia gratis di blog Mamikos. Jangan lupa mampir! ✨

Referensi:

7 Contoh Soal Dinamika Rotasi dan Pembahasan Lengkapnya! [Daring]. Tautan: https://www.gramedia.com/literasi/contoh-soal-dinamika-rotasi/

Contoh Soal Dan Pembahasan Dinamika Rotasi [Daring]. Tautan: https://id.scribd.com/document/348255200/Contoh-Soal-Dan-Pembahasan-Dinamika-Rotasi