Soal dinamika rotasi dan kesetimbangan benda tegar membahas tentang momen gaya, percepatan angular, momentum sudut, energi kinetik, tegangan tali, titik berat, dan percepatan sistem katrol dengan berbagai kondisi massa, diameter, jarak, dan kecepatan sudut benda atau partikel yang dirotasikan atau digerakkan secara mekanik.

1. Bimbel Raudhatul Ridhayah
SOAL DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR
1. Sebuah tongkat homogen panjang 80 cm.
Pada salah satu ujungnya diberi gaya 10 N
dengan membentuk sudut 30o terhadap
panjang tongkat ,sehingga tongkat
berputar searah jarum jam. Momen gaya
yang dihasilkan oleh gaya tersebut adalah
... .
A. 2 Nm D. 6 Nm
B. 4 Nm E. 8 Nm
C. 5 Nm
2. Sebuah partikel massanya 250 gram
melakukan gerak orbital membentuk
lingkaran dengan jari-jari 100 cm. Jika
pada partikel bekerja gaya 4 N, percepatan
anguler partikel adalah ... .
A. 1 rad/s2 D. 8 rad/s2
B. 1 ,6 rad/s2 E. 16 rad/s2
C. 4 rad/s2
3. Sebuah bola dunia ( I=2/5 mr2)berjari-jari
25 cm massa 0,5 kg,berotasi dengan
percepatan angular 3 rad/s2. Besar gaya
yang bekerja pada bola tersebut adalah ....
A. 0,03 N D. 0,25 N
B. 0,125 N E. 0,75 N
C. 0,15 N
4. Silinder pejal massa 10 kg menggelinding
tanpa selip pada bidang miring mendatar.
Jari-jari silinder 20 cm.Pada saat
kecepatan silinder 4m/s, besar energi
kinetik total silinder adalah ...
A. 80 J D. 130 J
B. 100 J E. 140 J
C. 120 J
5. Sebuah roda memiliki massa 40 kg dan
diameter 120 cm, berputar
dengankecepatan sudut 5 rad/s. Besar
momentum sudutnya adalah …
A. 24 kgm2/s D. 60 kgm2/s
B. 30 kgm2/s E. 72 kgm2/s
C. 36 kgm2/s
6. Sistem seperti pada gambar beradadalam
kesetimbangan. Besar tegangan tali AB
adalah …
A. nol
B. 150 N
C. 210 N
D. 300 N
E. 400 N
7. Perhatikan gambar di samping! JikaAD = 1
m, CD = 0,2 m, massa batangdiabaikan,
dan sistem dalam keadaansetimbang,
maka harga x adalah …
A. 0,15 m D. 0,30 m
B. 0,20 m E. 0,35 m
C. 0,25 m
8. Beban bermassa 20 kg ditempatkan pada
jarak 1,5 m dari kaki B (lihat gambar)
pada sebuah meja datar bermassa 100
kg yang panjangnya 6 m. Gaya yang
bekerja pada kaki A untuk menahan
beban dan meja adalah …
A. 100 N D. 16 N
B. 140 N E. 8 N
C. 70 N
9. Sebuah partikel mendapat momen gaya 20
Nm sehingga bergerak rotasi dan
percepatan sudut yang terjadi 2 rad/s2.
Momen inersia partikel tersebut adalah ...
kg m2.
a. 25 d. 10
b. 20 e. 5
c. 15
10. Sistem katrol dengan dua buah benda m1 =
2 kg dan m2= 6 kg dihubungkan katrol
bermassa 4 kg seperti pada gambar.

2. Percepatan yang dialami benda m1 dan m2
adalah ....
A. 10 m/s2 D. 2,5 m/s2
B. 5 m/s2 E. 2 m/s2
C. 4 m/s2
11. Koordinat titik berat pada benda homogen
seperti gambar disamping adalah ... .
A. (10, 15) D. (20, 15)
B. (10, 20) E. (20, 20)
C. (15, 20)
12. Sebuah benda bermassa 8 kg berputar
mengelilingi suatu sumbu yang berjarak 2
m dari benda. Momen inersia benda
tersebut adalah ... kgm2.
a. 76 d. 43
b. 65 e. 32
c. 54
13. Sebuah bola pejal bermassa 0,5 kg dan
jari-jari 20 cm berotasi dengan kecepatan
sudut 15 rad/s. Momentum sudut bola
tersebut adalah …..
A. 0,012 kgm2 D. 12 kgm2
B. 0,12 kgm2 E. 120 kgm2
C. 1,20 kgm2
14. Silinder A bermassa 2 kg sedang berotasi
dengan kecepatan sudut 60 rad/s.
Kemudian ada silinder B yang berjari-jari
sama dan massa 3 kg digabungkan pada
silinder A dengan poros sama. Kecepatan
sudut gabungan silinder tersebut adalah
….
A. 24 rad/s D. 72 rad/s
B. 36 rad/s E. 85 rad/s
C. 45 rad/s
15. Perhatikan gambar di samping! Massa
balok masing-masing m1 = 12 kg dan m2 =
8 kg serta massa katrol diabaikan. Jika
permukaan bidang licin, dan g = 10 m.s-2,
maka percepatan system adalah … m/s2.
A. 1,5 C. 2,5 E. 4,0
B. 2,0 D. 5,0
16. Sebuah balok bermassa memiliki massa
600 gr dan jari-jari 5 cm. Bola tersebut
menggelinding dengan kecepatan linier 10
m/s. Tentukan energi kinetik total bola
tersebut!
A. 250 J D. 100 J
B. 200 J E. 50 J
C. 150 J
17. Perhatikan gambar berikut !
Besar tegangan tali AB dan BC adalah …
A. 80/3 √3N dan 40/3 √3 N
B. 80 √3 N dan 40 √3 N
C. 40/3 √3 N dan 80/3 √3 N
D. 40 √3 N dan 80 √3 N
E. 40 N dan 80 N
18. Letak titik berat dari bangun bidang
seperti pada gambar di samping dari
sumbu X adalah ….
A. 4,5 cm D. 3,4 cm
B. 4,0 cm E. 2,6 cm
C. 3,5 cm