Soal dan pembahasan TITIK BERAT - fisika fsm blog pembahasan soal

Soal dan pembahasan TITIK BERAT

pembahasan soal titik berat segitiga, kotak persegi panjang, garis dan batang kelas 11 

1. Perhatikan gambar bangun dua dimensi  gabungan kotak dan segitiga berikut!
Letak koordinat titik berat bangun diatas pada kordinat sumbu x dan y adalah...
A. (3 ; 1, 5
B. (3 ; 2)
C. (3 ; 2,2)
D. (3 ; 3,75)
E.  (3 ; 4,3)
jawab: D
Pembahasan soal:
Diketahui:
- Bangun 1 (persegi panjang):
koordinat pojok kiri bawah bangun persegi panjang :
(2,1)
X= 3 (koordinat titik tengah bangun pada sumbu x)
Y1 = 1 + 1/2 . 3 = 1 + 1,5 = 2, 5 (Angka 1 didapat dari koordinat awal / titik pojok kiri bangun pertama pada sumbu y) 
A1 =  p . l = 2 . 3 = 6 

- Bangun 2 (segitiga)
koordinat pojok kiri bawah bangun segitiga:
(1,4)
X2 = 3
Y2 = 4 + 1/3.t = 4 + 1/3 . 3 = 5 (Angka 4 didapat dari koordinat awal / titik pojok kiri bangun kedua pada sumbu y) 
A1 = ½ . a . t = ½ . 4 . 3 = 6

- koordinat titik berat gabungan pada sumbu x 
karena X1= X= 3 maka titik beratnya adalah
X= 3 ( tanpa menggunakan rumus )

- koordinat titik berat gabungan pada sumbu y
    ∑ (A.Y)
Y = __________
      ∑ A
    A1.Y1 + A2.Y2
Yo = ________________
      A1 + A2

    6.2,5 + 6.5
Yo = _______________
      6 + 6

    45
Yo = ___
    12

Yo = 3,75
2. Perhatikan gambar bangun dua dimensi berikut!

Letak koordinat titik berat bangun gabungan dua persegi panjang diatas pada sumbu x dan y adalah...
jawab: 
Pembahasan soal:
Diketahui:
- Bangun 1 (persegi panjang vertikal):
koordinat pojok kiri bawah bangun persegi panjang :
(1,1)
X= 1,5 (koordinat titik tengah bangun pada sumbu x)
Y1 = 1 + 1/2 . 7 = 1 + 3,5 = 4, 5 (Angka 1 didapat dari koordinat awal / titik pojok kiri bangun pertama pada sumbu y) 
A1 =  p . l = 1. 7 = 7 

- Bangun 2 (kotak horizontal)
koordinat pojok kiri bawah bangun segitiga:
(2,1)
X2 = 3
Y2 = 2,5  
A2 = 4 . 3 = 12

- koordinat titik berat gabungan pada sumbu x 
    ∑ (A.X)
Xo = __________
      ∑ A
    1,5.7 + 3.12
Xo = _______________
      7 + 12

    10,5 + 36
Xo = _____________
      19

    46,5
Xo = _______
      19

Xo = 2,45
- koordinat titik berat gabungan pada sumbu y
    ∑ (A.Y)
Y = __________
      ∑ A
    A1.Y1 + A2.Y2
Yo = _________________
      A1 + A2

    7.4,5 + 12.2,5
Yo = _______________
      19

    31,5 + 30
Yo = ___________
      19

    61,5
Yo = _____
    19

Yo = 3,24
3. Perhatikan gambar bangun dua dimensi  gabungan kotak dan segitiga terbalik berikut!

Letak koordinat titik berat bangun diatas, jika diukur dari sumbu x adalah...
jawab: 
Pembahasan:
Diketahui:
- Bangun 1 (persegi panjang):
koordinat pojok kiri bawah bangun persegi panjang :
(2,4)
X= 3 (koordinat titik tengah bangun pada sumbu x)
Y1 = 4 + 1/2 . 3 = 4 + 1,5 = 5, 5 (Angka 1 didapat dari koordinat awal / titik pojok kiri bangun pertama pada sumbu y) 
A1 =  p . l = 2 . 3 = 6 

- Bangun 2 (segitiga)
koordinat pojok kiri bawah bangun segitiga:
(1,1)
X2 = 3
Y2 = 1 + 2/3.t = 1 + 2/3 . 3 = 4 
A2 = ½ . a . t = ½ . 4 . 3 = 6

- koordinat titik berat gabungan pada sumbu x 
karena X1= X= 3 maka titik beratnya adalah
X= 3 ( tanpa menggunakan rumus )

- koordinat titik berat gabungan pada sumbu y
    ∑ (A.Y)
Y = __________
      ∑ A
    A1.Y1 + A2.Y2
Yo = _________________
      A1 + A2

    6.5,5 + 6.4
Yo = _______________
      6 + 6

    33+24
Yo = _____
    12

Yo = 57/12 = 4,75
yyy selesai
4. Perhatikan gambar bangun dua dimensi  gabungan kotak dan dipotong dengan bentuk segitiga (segitiga kosong) berikut!

Letak koordinat titik berat bangun diatas, jika diukur dari sumbu x adalah...
jawab: D
Pembahasan:
Diketahui:
- Bangun 1 (persegi panjang):
koordinat pojok kiri bawah bangun persegi panjang :
(1,1)
X= 3 (koordinat titik tengah bangun pada sumbu x)
Y1 = 1 + 1/2 . 6 = 1 + 3 = 4 (Angka 1 didapat dari koordinat awal / titik pojok kiri bangun pertama pada sumbu y) 
A1 =  p . l =4.6 = 24

- Bangun 2 (segitiga)
koordinat pojok kiri bawah bangun segitiga:
(1,4)
X2 = 3
Y2 = 4 + 2/3.t = 4 + 2/3 . 3 = 6 (Angka 4 didapat dari koordinat awal / titik pojok kiri bangun kedua pada sumbu y) 
A1 = - ½ . a . t = - ½ . 4 . 3 = - 6

- koordinat titik berat gabungan pada sumbu x 
karena X1= X= 3 maka titik beratnya adalah
X= 3 ( tanpa menggunakan rumus )

- koordinat titik berat gabungan pada sumbu y
 

    ∑ (A.Y)
Y = __________
      ∑ A
    A1.Y1 + A2.Y2
Yo = _________________
      A1 + A2

    24.4 - 6.6
Yo = _______________
      24 - 6

    96 - 36
Yo = _________
    18

Yo = 60/18 = 3,33
yyy selesai
6. titik berat garis atau batang


- batang merah
x = 1/2 . 3 = 1,5 
y = 8
l = 3
- batang biru
x = 2
y = 1/2 . 8 = 4
l = 8
- batang hijau
x = 2 + 1/2 . 4 = 4
y = 4
l = 4
- batang kuning
x = 4
y = 4 + 1/2 . 2 = 5
l = 2  
- titik berat gabungan pada sumbu x
    ∑(L.X)
X = ________
      ∑A
    1,5.3+2.8+4.4+4.2
Xo = ______________________
      3+8+4+2

    4,5+16+16+8
Xo = ______________
    17

Xo = 44,5/17 = 2,61

- koordinat titik berat gabungan batang atau garis satu dimensi pada sumbu y:
    ∑(L.Y)
Y = __________
      ∑ L
    8.3+4.8+4.4+5.2
Yo = ___________________
      17

    24+32+16+10
Yo = _____________
    17

Yo = 82/17 = 4,82

7. Amatilah gambar dibawah ini!

Berdasarkan gambar bangun homogen diatas, maka titik berat benda terletak pada ...

A.(2,0 ; 4,0) cm
B.(2,0 ; 3,6) cm
C.(3,0 ; 5,0) cm
D.(4,0 ; 2,0) cm
E.(3,0 ;6,0) cm
Jawab: A
pemahasan:

(i) bangung I bawah : persegi panjang
 - koordinat pojok kiri bawah:(0 , 0)
 - koordinat titik berat:
   x1 = 2
   y1 = 3
 - luas bangung pesegi panjang:
   A = P . l = 4 . 6 = 24

(ii) banggun II - atas : segitiga
- koordinat pojok kiri bawah:  (1 , 6)
- koordinat titik berat:
  x2 = 2
  y2 = 6 + ( 1/3 . tinggi ) = 6 + (1/3 . 6)
  y2 = 8
-luas segitiga
 A2  = 1/2 . alas . tinggi
 A2 = 1/2 . 2 . 6 = 6

(iii) korrdinat gabungan:
- sumbu x ( xo = 2)
- sumbu y 

    ∑ (A.Y)
Y = __________
      ∑ A
    A1.Y1 + A2.Y2
Yo = _________________
      A1 + A2

    24.3 + 8.6
Yo = _______________
      24 + 6

    72+48
Yo = _______
    30

Yo = 120/30 = 40

UN fisika 2019 tentang titik berat segitiga soal No. 14 
8. Perhatikan gambar benda bidang homogen di bawah ini!

Koordinat titik berat benda terhadap titik O adalah....
A. (5 ; 5,3) 
B. (3,6 ; 3)
C. (3,3 ; 4)
D. (3,3 ; 3,6)
E. (3 ; 3,6)
Kunci jawaban: A
Pembahasan:
Koordinat titik berat Bangun 1 (persegi panjang)
X1 = 5
Y1 =3
A1 = p.l = 10.6 = 60

Koordinat titik berat bangun 2 (segitiga)
X2 = 5
Y2 = 6 + 1/3.6 = 8
A2 = 1/2.alas.tinggi = 1/2.10.6 = 30

Rumus koordinat titik berat gabungan

- Koordinat sumbu x

Karena kedua bangun memilki titik berat sama pada 5, maka:

Xo = 5

- Koordinat titik berat gabungan pada sumbu Y


Σ(Y.A)

Yo =
_____


ΣA


Σ(Y.A) = Y1.A1 + Y2.A2 

Σ(Y.A) = 3.60 + 8.30 = 480

ΣA = A1 + A2 = 60 + 30 = 90

Yo = 480 / 90

Yo = 5,33

9. Perhatikan gambar!

Letak titik berat pada bangun tersebut dari sumbu X adalah …
A.       4,5 cm
B.       4 cm
C.       3,5 cm
D.       3 cm
E.        2 cm
Kunci Jawaban : E
Pembahasan / penyelesaian:
sub bab: titik berat
Dari gambar dapat dibagi menjadi dua bangun yang berbeda, yaitu bangun persegi panjang dan segitiga.
Pada bangun persegi panjang:
A
1 = p . l
A= 6 (3) = 18
y1=1/2 (3) = 1,5

Pada bangun segitiga:
A2 = ½  alas . tinggi
A= ½ (3) (3)=4,5
y2 = 1/3(3)+3=4

Menentukan titik berat gabungan pada sumbu y :

    ∑ (A.y)
Yo = _________
      ∑ A

Σ(Y.A) = Y1.A1 + Y2.A2 
= (1,5 . 18) +  (4 . 4,5)
= 27 + 18 = 45

Σ A = A1 + A2 
= 18 + 4,5 = 22,5

Yo = 45 / 22,5
Yo = 2

10. Perhatikan gambar di samping. Kordinat titik berat bidang dari titik pusat koordinat adalah...
A. (1,0 : 3,0)      
B. (1,0 : 2,5)      
C. (1,5 : 3,0)      
D. (1,5 : 2,5)       
E. (2,0 : 3,0)

jawab: D
pembahasan:

(i) bangun kiri
- kotak kiri dengan koordinat awal /kiri bawah ( 0, 0 )
- titik berat
x1 = 1
y1 = 3
A1 = p . l = 2 . 6 = 12

(ii) bangun kanan
- kotak kanan koordinat awal / kiri bawah (2 , 0)
- titik berat
x2 = 3
y2 = 1
A2 = p . l = 2 . 2 = 4

(iii) koordinat gabungan titik berat

- koordinat sumbu x

    ∑(X.A)
Xo = ________
      ∑A

Σ(X.A) = X1.A1 + X2.A2 
= 1 . 12 + 3 . 4
= 12 + 12
= 24

ΣA = A1 + A2 
= 12 + 4
= 16 

Xo = 24/16 
Xo = 1,5

- koordinat sumbu y
    ∑(y.A)
Yo = ________
      ∑A

Σ(Y.A) = Y1.A1 + Y2.A2 
= 3 . 12 + 1 . 4
= 36 + 4
= 40

ΣA = A1 + A2 
= 12 + 4
= 16 

Yo = 40 / 16
Yo = 2, 5 

11.      Koordinat titik berat pada benda homogen seperti gambar di samping adalah ... .
a. (10, 15)
b. (10, 20)
c. (15, 20)
d. (20, 15)
e. (20, 20)
jawab:
pembahasan / penyelesaian:


demikian soal dan pembahasan tentang materi titik berat pada dimensi dua, kotak, segitiga dan titik berat garis atau batang.
untuk lebih lengkap bisa di buka pada menu di atas / pojok kanan untuk pembahasan soal dan rangkuman materi.
terima kasih, semoga bermanfaat

0 Comments