Latihan Soal Fisika SMA Kelas 11 Bab 6: Rotasi dan Kesetimbangan pada Benda Tegar (bagian 2)

Soal

Planet-planet tetap berada pada lintasan orbitnya karena memiliki sifat kelembaman rotasi. Apa nama sifat ini?
1. Inersia rotasi
2. Energi kinetik
3. Momen gaya
4. Pusat massa
5. Titik berat
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: A. Inersia rotasi Pembahasan: Planet memiliki kecenderungan untuk mempertahankan gerak rotasinya. Sifat ini disebut inersia rotasi. Selama tidak ada gaya eksternal besar, orbit planet akan tetap stabil.
Soal

Mengapa roda sepeda lebih mudah bergerak lurus stabil saat berputar dibanding saat diam?
1. Karena gesekan makin kecil.
2. Karena gaya normal makin besar.
3. Karena momen inersia rotasi menambah kestabilan.
4. Karena pusat massanya bergeser.
5. Karena titik berat hilang.
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: C. Karena momen inersia rotasi menambah kestabilan. Pembahasan: Ketika roda berputar, momen inersia rotasi menghasilkan efek giroskop. Efek ini membuat roda sulit berubah arah mendadak. Akibatnya, sepeda lebih stabil saat bergerak.
Soal

Mengapa sebuah benda yang dilempar akan selalu bergerak seakan-akan semua massanya terkonsentrasi di pusat massa?
1. Karena massa benda tidak terdistribusi.
2. Karena pusat massa mengikuti hukum gerak Newton.
3. Karena gravitasi hanya menarik bagian tengah.
4. Karena momen inersia tidak berpengaruh.
5. Karena titik berat selalu di bawah.
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: B. Karena pusat massa mengikuti hukum gerak Newton. Pembahasan: Gerakan benda kompleks dapat disederhanakan dengan menganggap seluruh massa terletak pada pusat massa. Gaya luar bekerja seolah-olah pada titik tersebut. Inilah sebabnya lintasan benda dapat dianalisis dengan pusat massanya.
Soal

Jika seseorang duduk di ujung papan jungkat-jungkit, mengapa papan bisa seimbang jika ada orang lain yang duduk lebih dekat ke titik tumpu?
1. Karena gaya yang lebih besar bekerja pada ujung papan.
2. Karena momen gaya dipengaruhi oleh jarak.
3. Karena pusat massa bergeser ke bawah.
4. Karena papan tidak memiliki inersia.
5. Karena berat orang lebih kecil.
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: B. Karena momen gaya dipengaruhi oleh jarak. Pembahasan: Kesetimbangan rotasi terjadi bila momen gaya di kedua sisi sama. Walaupun massa berbeda, jarak terhadap tumpu bisa diatur agar torsi seimbang. Konsep ini menunjukkan hubungan antara gaya, jarak, dan rotasi.
Soal

Bagaimana posisi pusat massa memengaruhi kestabilan sebuah benda?
1. Semakin tinggi pusat massa, semakin stabil.
2. Semakin rendah pusat massa, semakin stabil.
3. Pusat massa tidak memengaruhi kestabilan.
4. Pusat massa selalu bergeser ke samping.
5. Stabilitas hanya ditentukan oleh berat.
Lihat pembahasan
Jawaban Benar: B. Semakin rendah pusat massa, semakin stabil. Pembahasan: Stabilitas ditentukan oleh posisi pusat massa terhadap bidang tumpu. Semakin rendah pusat massa, semakin sulit benda terguling. Inilah sebabnya mobil balap dibuat rendah untuk meningkatkan kestabilan.
Soal

Seorang penari balet memutar tubuhnya dengan tangan direntangkan. Ketika ia merapatkan tangannya ke tubuh, putarannya menjadi lebih cepat. Fenomena ini terjadi karena...
1. Gaya gesek lantai semakin besar sehingga putarannya bertambah cepat.
2. Momen inersia berkurang sehingga kecepatan sudut meningkat.
3. Energi kinetik berkurang sehingga putaran semakin cepat.
4. Massa tubuh berkurang sehingga kecepatan sudut bertambah.
5. Tidak ada gaya yang bekerja sehingga putarannya konstan.
Lihat pembahasan
Jawaban benar: B. Momen inersia berkurang sehingga kecepatan sudut meningkat Pembahasan: Ketika penari merapatkan tangannya, momen inersia tubuhnya berkurang. Karena momentum sudut harus tetap (kekal), maka kecepatan sudut meningkat. Inilah sebabnya penari berputar lebih cepat meskipun tidak ada tambahan gaya luar yang signifikan.
Soal

Planet bergerak dalam orbit elips mengelilingi Matahari. Berdasarkan hukum kekekalan momentum sudut, apa yang terjadi pada kecepatan planet ketika berada di titik terdekat dengan Matahari?
1. Kecepatan planet berkurang karena gaya gravitasi melemah.
2. Kecepatan planet bertambah karena momen inersia berkurang.
3. Kecepatan planet tetap karena tidak ada perubahan gaya.
4. Kecepatan planet acak karena dipengaruhi gaya gesek ruang angkasa.
5. Kecepatan planet menurun agar lintasan tetap elips.
Lihat pembahasan
Jawaban benar: B. Kecepatan planet bertambah karena momen inersia berkurang Pembahasan: Saat planet berada di titik terdekat dari Matahari (perihelion), jarak terhadap pusat orbit mengecil. Hal ini membuat momen inersia berkurang. Agar momentum sudut tetap, kecepatan sudut planet harus bertambah sehingga kecepatan orbit planet menjadi lebih besar.
Soal

Sebuah roda menggelinding di bidang datar kasar. Jika gaya gesek tiba-tiba dihilangkan, apa yang akan terjadi pada gerak roda tersebut?
1. Roda tetap menggelinding sempurna dengan kecepatan tetap
2. Roda hanya bertranslasi tanpa rotasi
3. Roda hanya berotasi tanpa translasi
4. Roda berhenti bergerak sama sekali
5. Roda semakin cepat berputar karena tidak ada gesekan
Lihat pembahasan
Jawaban benar: B. Roda hanya bertranslasi tanpa rotasi Pembahasan: Gerak menggelinding sempurna terjadi karena adanya gaya gesek yang menjaga hubungan antara rotasi dan translasi. Jika gesekan dihilangkan, hubungan ini terputus sehingga roda tidak lagi menggelinding sempurna. Roda akan tetap meluncur secara translasi, tetapi rotasi tidak sesuai lagi dengan jarak tempuhnya.
Soal

Pada alat jatuh Atwood, dua benda bermassa berbeda digantungkan pada katrol dengan tali. Mengapa pada sistem ini katrol tidak boleh dianggap tidak bermassa?
1. Karena massa katrol menentukan panjang tali
2. Karena massa katrol memengaruhi tegangan tali di kedua sisi dan menimbulkan momen inersia
3. Karena massa katrol menyebabkan gaya gesek pada sumbu selalu hilang
4. Karena massa katrol menambah berat benda yang digantungkan
5. Karena massa katrol membuat tali tidak dapat putus
Lihat pembahasan
Jawaban benar: B. Karena massa katrol memengaruhi tegangan tali di kedua sisi dan menimbulkan momen inersia Pembahasan: Pada alat jatuh Atwood, katrol berperan penting karena selain benda mengalami gerak translasi, katrol juga mengalami rotasi. Massa katrol tidak boleh diabaikan karena ia menimbulkan momen inersia yang memengaruhi percepatan sistem. Selain itu, tegangan pada kedua sisi tali tidak sama akibat adanya rotasi katrol, sehingga analisis gaya harus memperhitungkan massa katrol.
Soal

Sebuah gasing berputar cukup lama di lantai kasar. Bagaimana gaya gesek berperan dalam menjaga kestabilan gasing tersebut?
1. Gesekan memperlambat rotasi sehingga gasing cepat berhenti.
2. Gesekan mengurangi massa gasing sehingga tetap stabil.
3. Gesekan menjaga keseimbangan antara gaya gravitasi dan gaya normal.
4. Gesekan memberikan torsi kecil yang menahan gasing tetap tegak berputar.
5. Gesekan tidak berpengaruh, kestabilan gasing hanya bergantung pada bentuknya.
Lihat pembahasan
Jawaban benar: D. Gesekan memberikan torsi kecil yang menahan gasing tetap tegak berputar Pembahasan: Gesekan antara ujung gasing dan lantai memberikan torsi kecil yang membantu menjaga arah putar gasing. Hal ini membuat gasing tetap stabil dan tidak langsung jatuh meskipun berputar. Tanpa gesekan, gasing akan lebih mudah terguling dan kehilangan kestabilannya.

← SebelumnyaBagian 1 Selesai →Bab lain di Fisika

Gratis — tolong sebarkan

Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.

Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp