Batang tak bermassa panjangnya 2R dapat berputar di sekitar sumbu vertikal melewati pusatnya sepert i pada ilustrasi gambar Sistem berputar dengan kecepatan sudut omega ketika kedua massa m berjarak sejauh R dari sumbu. Massa secara simultan ditarik sejauh R/2 mendekati sumbu oleh gaya yang arahnya sepanjang batang. Berapakah kecepatan sumbu yang baru dari sistem? A. 4w B. 3w C. 2w D. omega

Question

Pertanyaan

Batang tak bermassa panjangnya 2R dapat berputar di sekitar sumbu vertikal melewati pusatnya sepert i pada ilustrasi gambar Sistem berputar dengan kecepatan sudut omega ketika kedua massa m berjarak sejauh R dari sumbu. Massa secara simultan ditarik sejauh R/2 mendekati sumbu oleh gaya yang arahnya sepanjang batang. Berapakah kecepatan sumbu yang baru dari sistem? A. 4w B. 3w C. 2w D. omega

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

Pertanyaan ini berkaitan dengan hukum kekekalan momentum sudut. Momentum sudut sebuah sistem tertutup akan tetap konstan jika tidak ada torsi eksternal yang bekerja pada sistem tersebut. Dalam kasus ini, kedua massa m berjarak sejauh R dari sumbu, sehingga momentum sudut awal sistem adalah \(I_1 = 2mR^2 \omega\). Ketika kedua massa ditarik sejauh \(R/2\) mendekati sumbu, jarak masing-masing massa dari sumbu menjadi \(R/2\). Oleh karena itu, momentum sudut baru sistem adalah \(I_2 = 2m(R/2)^2 \omega = mR^2 \omega\). Dengan menggunakan hukum kekekalan momentum sudut, \(I_1 = I_2\), kita mendapatkan \(2mR^2 \omega = mR^2 \omega\). Dari sini, kita dapat menyimpulkan bahwa kecepatan sudut baru sistem adalah \(\omega' = 2\omega\), yang sesuai dengan pilihan C.

Pertanyaan

Jawaban

Penjelasan

Pertanyaan Panas lebih