10 Soal dan Jawaban Kesetimbangan Benda Tegar Fisika

Perhatikan soal dan jawaban kesetimbangan benda tegar berikut ini.

Soal No. 1

Seseorang memikul beban dengan tongkat AB homogen dengan panjang 2 m. Beban Diujung A = 100 N dan di B = 400 N. Jika batang AB setimbang, maka bahu orang itu harus diletakkan…

A. 0,75 m dari B

B. 1 m dari B

C. 1,5 m dari A

D. 1,6 m dari B

E. 1,6 m dari A

Jawaban: E

Pembahasan:

Diketahui:

W_A  = 100 N

W_B  = 400N

d = 2 m

Ditanyakan: Posisi bahu = …?

Jawaban:

∑Ʈ = 0

WB . x – WA . (2 – x) + N . 0 = 0 (torsi positif jika arah putaran searah jarum jam dan sebaliknya)

400 N . x – 100 N (2 – x) = 0

400 N . x = 100 N (2 – x) = 0

4x = 2 – x

4x + x = 2

5x = 2

x = 2/5 = 0,4 m

Jadi posisi bahu 0,4 m dari B dan 1,6 m dari A

Soal No. 2

Perhatikan gambar berikut!

Balok AB = 5 m, BZ = 1 m (Z = titik berat balok). Jika berat balok 100 N, maka berat beban C adalah…

A. 40 N

B. 60 N

C. 80 N

D. 90 N

E. 92 N

Jawaban: C

Pembahasan:

Diketahui:

W_AB  = 100 N

d_AZ = 4 m

d_AB = 5 m

Ditanyakan: W_C = …?

Jawaban:

∑Ʈ = 0

W_C . d_AB = W_AB . d_AZ

W_C . 5 m = 100 N . 4 m

W_C = 400 N.m/5 m = 80 N

Soal No. 3

Benda pada gambar di bawah memiliki berat 100 N digantung dalam keadaan diam. Besar tegangan tali T1 dan T2 berturut – turut adalah …

A. 80 N dan 60 N

B. 60 N dan 80 N

C. 50 N dan 50 N

D. 30 N dan 40 N

E. 40 N dan 30 N

Jawaban: A

Pembahasan:

Soal No. 4

Perhatikan gambar berikut!

Pada gambar diatas, Z adalah titik berat batang AB yang massanya 10 kg. Jika sistem dalam keadaan setimbang, maka massa beban C adalah…

A. 50 kg

B. 30 kg

C. 20 kg

D. 10 kg

E. 4 kg

Jawaban: E

Pembahasan:

∑Ʈ = 0

N . 0 + WB . 2 m – T . 5 m = 0

0 + 100 N . 2 m – WC . 5 m = 0

200 Nm = 5 m . WC

WC = 200/5 = 40 N

m . g = 40 N

m = 40 N / g = 40 N / 10 m/s2 = 4 Kg

Soal No. 5

Pada gambar dibawah, sistem dalam keadaan setimbang. Perbandingan massa A dengan massa B adalah …

A. 1 : √3

B. 1 : 2

C. √3 : 1

D. 2 : 1

E. 3 : 1

Jawaban: A

Pembahasan: