Blog Mamikos https://mamikos.com/info/tag/dinamika-rotasi/ Info Anak Kos Mon, 13 Apr 2026 09:49:32 +0000 en-us hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.4.7 https://blog-static.mamikos.com/wp-content/uploads/2020/05/cropped-story-mami-blog-32x32.png - Blog Mamikos https://mamikos.com/info/tag/dinamika-rotasi/ 32 32 Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya | Materi Fisika Kelas 11 SMA Latihan Soal https://mamikos.com/info/contoh-soal-dinamika-rotasi-beserta-penyelesaiannya-pljr/ Mon, 27 Oct 2025 02:56:32 +0000 Lintang Filia https://mamikos.com/info/contoh-soal-dinamika-rotasi-beserta-penyelesaiannya-pljr/ Masih bingung dengan materi dinamika rotasi? Yuk, pelajari penjelasan serta berbagai contoh soal, lengkap dengan pembahasannya di artikel berikut ini.

The post Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya | Materi Fisika Kelas 11 SMA appeared first on Blog Mamikos.

]]>

Di kelas 11 SMA, kamu akan mempelajari materi tentang dinamika rotasi yang didapat pada mata pelajaran Fisika. Dinamika rotasi membahas tentang bagaimana suatu benda dapat berputar pada porosnya, serta faktor yang memengaruhinya.

Kalau pada gerak lurus kamu belajar tentang gaya yang menyebabkan benda bergerak maju atau mundur, maka pada dinamika rotasi kamu akan mengenal gaya yang membuat benda berputar. šŸŽ”

Nah, agar materi ini mudah untuk dipahami, Mamikos akan mengajakmu untuk belajar menggunakan berbagai contoh soal dinamika rotasi beserta penyelesaiannya lengkap di artikel ini. šŸ“š

Materi Dinamika Rotasi Kelas 11 SMA

contoh soal dinamika rotasi beserta penyelesaiannya
Canva/Karola G

Dinamika rotasi adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari gerak benda yang berputar pada porosnya. Kalau pada gerak lurus kita mengenal percepatan, gaya, dan massa, maka dalam dinamika rotasi kita berbicara tentang torsi (momen gaya), gerak rotasi, dan momentum sudut, hingga Hukum Newton.

Sederhananya, dinamika rotasi menjelaskan bagaimana suatu benda bisa berputar, mengapa putarannya bisa makin cepat atau makin lambat, serta gaya apa yang memengaruhinya.

Contohnya, ketika kamu memutar gagang pintu, membuka tutup botol, atau mengayuh sepeda, semuanya adalah bentuk penerapan prinsip dinamika rotasi.

Nah, berbeda dengan gerak translasi (gerak lurus), pada gerak rotasi benda bergerak mengelilingi sumbu tertentu, bukan berpindah tempat seluruhnya. Meskipun demikian, benda dianggap memiliki bentuk dan ukuran yang tetap, atau disebut juga benda tegar.

Kumpulan Contoh Soal Gelombang Cahaya SMA Kelas 11 dan Pembahasannya Lengkap

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Gelombang Cahaya SMA Kelas 11 dan Pembahasannya Lengkap

Besaran-Besaran dalam Dinamika Rotasi

Supaya bisa memahami bagaimana benda berputar, ada beberapa besaran penting yang harus kamu tahu. Yuk, kita bahas satu per satu!

1. Torsi (Momen Gaya)

Torsi bisa diibaratkan sebagai ā€œgaya pemutarā€ yang membuat suatu benda berputar pada porosnya. Kalau gaya biasa membuat benda bergerak lurus, maka torsi membuat benda berputar.

Misalnya, ketika kamu mendorong pintu di bagian pinggirnya, pintu akan lebih mudah terbuka dibandingkan jika kamu mendorongnya dekat dengan engsel karena torsi yang dihasilkan lebih besar.

Rumus: \tau = F \times r
Keterangan:
( \tau ) = torsi atau momen gaya (NĀ·m)
( F ) = gaya yang bekerja (N)
( r )= jarak gaya terhadap sumbu putar (m)

Kumpulan Contoh Soal Suhu dan Kalor beserta Jawabannya SMA Kelas 11

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Suhu dan Kalor beserta Jawabannya SMA Kelas 11

2. Gerak Rotasi dan Energi Kinetik

Ketika sebuah benda berputar, ia memiliki energi kinetik rotasi selain energi translasi.
Jika benda tersebut juga menggelinding (misalnya roda atau bola), maka energi kinetik totalnya merupakan hasil penjumlahan dari keduanya:

Rumus:
E_k = E_{k,translasi} + E_{k,rotasi}
E_k = \frac{1}{2} m v^2 + \frac{1}{2} I \omega^2

Keterangan:
( E_k ) = energi kinetik total (Joule)
( m ) = massa benda (kg)
( v ) = kecepatan linear (m/s)
( I ) = momen inersia (kgĀ·mĀ²)
( \omega )= kecepatan sudut (rad/s)

Benda yang menggelinding tanpa slip memiliki hubungan v = \omega R, di mana ( R ) adalah jari-jari benda.

3. Momentum Sudut

Selanjutnya, momentum sudut dapat dikatakan sebagai ā€œversi rotasiā€ dari momentum linear. Besaran ini menggambarkan seberapa besar kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan gerak putarnya. Semakin besar momentum sudutnya, semakin sulit benda tersebut untuk dihentikan dari rotasinya.

Rumus: L = I \omega

Keterangan:
( L ) = momentum sudut (kgĀ·mĀ²/s)
( I ) = momen inersia (kgĀ·mĀ²)
( \omega ) = kecepatan sudut (rad/s)

Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya

Setelah tadi kita mempelajari salah satu materi Fisika kelas 11 SMA, di bagian ini, Mamikos akan mengajakmu untuk memahami penerapan rumus untuk mengerjakan contoh soal terkait.

Terdapat 6 contoh soal dinamika rotasi beserta penyelesaiannya lengkap yang mudah untuk dipahami dan digunakan sebagai bahan belajar di rumah.

Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya Bagian 1

1. Sebuah balok bermassa m = 15 kg digantung dengan tali yang dililitkan pada katrol berbentuk silinder pejal bermassa M = 8 kg dan berjari-jari R = 0,2 m.

Katrol dapat berputar bebas tanpa gesekan pada porosnya. Balok mula-mula diam, kemudian dilepaskan. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/sĀ², tentukan:
a) percepatan gerak balok saat turun
b) percepatan sudut katrol
c) tegangan tali

Pembahasan

a) Menentukan percepatan balok

Tinjau gaya pada balok: \Sigma F = m g - T = m a

(1) Tinjau momen gaya pada katrol:

\Sigma \tau = T R = I \alpha
dengan ( I = \frac{1}{2} M R^2 ) dan ( \alpha = \frac{a}{R} ), maka:
T R = \frac{1}{2} M R^2 \cdot \frac{a}{R}
T = \frac{1}{2} M a

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

m g - \frac{1}{2} M a = m a
m g = a \left( m + \frac{1}{2} M \right)
a = \frac{m g}{m + \frac{1}{2} M}

Masukkan nilai:

a = \frac{15 \times 10}{15 + \frac{1}{2}(8)} = \frac{150}{15 + 4} = \frac{150}{19} , \text{m/s}^2

Jadi, \boxed{a = \frac{150}{19} , \text{m/s}^2}

b) Percepatan sudut katrol

\alpha = \frac{a}{R} = \frac{\frac{150}{19}}{0,2} = \frac{150}{19 \times 0,2} = \frac{150}{3,8} = \frac{1500}{38} = \frac{750}{19} , \text{rad/s}^2

\boxed{\alpha = \frac{750}{19} , \text{rad/s}^2}

c) Tegangan tali

Gunakan (1):

T = m g - m a = m (g - a)
T = 15 \left(10 - \frac{150}{19}\right)

Ubah 10 jadi pecahan berpenyebut sama:

10 = \frac{190}{19}
T = 15 \left(\frac{190 - 150}{19}\right) = 15 \left(\frac{40}{19}\right) = \frac{600}{19} , \text{N}
\boxed{T = \frac{600}{19} , \text{N}}

Jawaban:

( a = \frac{150}{19} , \text{m/s}^2 )
( \alpha = \frac{750}{19} , \text{rad/s}^2 )
( T = \frac{600}{19} , \text{N} )

2. Dua benda masing-masing bermassa mā‚ = 6 kg dan mā‚‚ = 4 kg dihubungkan oleh tali ringan yang melilit pada katrol berbentuk silinder pejal bermassa M = 2 kg dengan jari-jari R = 0,15 m. Katrol dapat berputar bebas tanpa gesekan pada porosnya.

Benda mā‚ dan mā‚‚ ditahan dalam keadaan diam, lalu dilepaskan. Tentukan:
a) percepatan gerak sistem
b) tegangan tali pada sisi mā‚
c) tegangan tali pada sisi mā‚‚

Pembahasan

Karena ( m_1 > m_2 ), maka mā‚ bergerak turun dan mā‚‚ bergerak naik dengan percepatan sama besar ( a ).

a) Menentukan percepatan sistem

Untuk ( m_1 ): m_1 g - T_1 = m_1 a

(1) Untuk ( m_2 ): T_2 - m_2 g = m_2 a

(2) Untuk katrol:

\tau = I \alpha
dengan ( I = \frac{1}{2} M R^2 ) dan ( \alpha = \frac{a}{R} ), maka
(T_1 - T_2) R = \frac{1}{2} M R^2 \frac{a}{R}
T_1 - T_2 = \frac{1}{2} M a

(3) Substitusi (1), (2), dan (3) untuk menghilangkan Tā‚ dan Tā‚‚:
Dari (1) ā†’ ( T_1 = m_1 g - m_1 a )
Dari (2) ā†’ ( T_2 = m_2 g + m_2 a )

Substitusikan ke (3):

(m_1 g - m_1 a) - (m_2 g + m_2 a) = \frac{1}{2} M a
(m_1 - m_2) g = a \left( m_1 + m_2 + \frac{1}{2} M \right)
a = \frac{(m_1 - m_2) g}{m_1 + m_2 + \frac{1}{2} M}

Substitusikan nilai-nilainya:
a = \frac{(6 - 4)(10)}{6 + 4 + \frac{1}{2}(2)} = \frac{20}{6 + 4 + 1} = \frac{20}{11} , \text{m/s}^2
\boxed{a = \frac{20}{11} , \text{m/s}^2}

b) Tegangan tali pada ember 1

Gunakan persamaan (1):

T_1 = m_1 g - m_1 a = 6(10) - 6 \left(\frac{20}{11}\right) = 60 - \frac{120}{11}
T_1 = \frac{660 - 120}{11} = \frac{540}{11} , \text{N}
\boxed{T_1 = \frac{540}{11} , \text{N}}

c) Tegangan tali pada ember 2

Gunakan persamaan (2):
T_2 = m_2 g + m_2 a = 4(10) + 4 \left(\frac{20}{11}\right) = 40 + \frac{80}{11}
T_2 = \frac{440 + 80}{11} = \frac{520}{11} , \text{N}
\boxed{T_2 = \frac{520}{11} , \text{N}}

Jawaban:

( a = \frac{20}{11} , \text{m/s}^2 )
( T_1 = \frac{540}{11} , \text{N} )
( T_2 = \frac{520}{11} , \text{N} )

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

Baca Juga :

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

4. Sebuah silinder pejal bermassa 0,4 kg dan berjari-jari 0,1 m bergerak menggelinding tanpa slip di atas bidang datar dengan kecepatan linear v = 3 m/s. Tentukan energi kinetik total silinder tersebut!

Pembahasan:

Pada gerak menggelinding tanpa slip, silinder memiliki dua jenis energi kinetik:

E_k = E_{k,translasi} + E_{k,rotasi}

Untuk translasi: E_{k,translasi} = \frac{1}{2} m v^2

Untuk rotasi: E_{k,rotasi} = \frac{1}{2} I \omega^2
dengan ( I = \frac{1}{2} m R^2 ) (momen inersia silinder pejal) dan karena tanpa slip, ( \omega = \frac{v}{R} ).

Substitusikan:

E_{k,rotasi} = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{2} m R^2 \right) \left( \frac{v}{R} \right)^2 = \frac{1}{4} m v^2

Total energi kinetik: E_k = \frac{1}{2} m v^2 + \frac{1}{4} m v^2 = \frac{3}{4} m v^2

Masukkan nilai-nilainya:
E_k = \frac{3}{4} (0,4)(3)^2 = \frac{3}{4} (0,4)(9) = \frac{3}{4} \times 3,6 = 2,7 , \text{J}
\boxed{E_k = 2{,}7 , \text{J}}

Jawaban: Energi kinetik total silinder adalah E_k = 2{,}7 , \text{J}

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 Ī± = 4 rad/sĀ². 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 (Ī±) 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

Baca Juga :

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! āœØ

Referensi:

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya | Materi Fisika Kelas 11 SMA appeared first on Blog Mamikos.

]]>