Pertanyaan:

Sebuah bola berongga dengan jari-jari 80 cm berotasi dengan kecepatan sudut 70 rad/s. Jika energi kinetik rotasi bola adalah 5 J, dan kecepatan linear sebesar 7 m/s, tentukan:

1. Kecepatan sudut bola dalam satuan rpm (rotasi per menit).
2. Energi kinetik translasi bola.

Pengantar:

Bab ini akan menjelaskan tentang bola berongga yang sedang berotasi dan bagaimana menghitung beberapa parameter terkait seperti kecepatan sudut dan energi kinetik.

Jawaban:

1. Untuk mengubah kecepatan sudut dari rad/s ke rpm, kita dapat menggunakan rumus berikut:

Kecepatan sudut (rpm) = Kecepatan sudut (rad/s) * 60 / 2π

Dengan menggantikan nilai yang diberikan, kita dapat menghitung:

Kecepatan sudut (rpm) = 70 * 60 / (2 * 3.14) = 666.24 rpm

2. Untuk menghitung energi kinetik translasi bola, kita dapat menggunakan rumus berikut:

Energi kinetik translasi = 1/2 * massa * kecepatan^2

Karena bola berongga, massa bola dapat dihitung dengan rumus:

Massa bola = Massa bola padat – Massa bola kosong

Dengan menggantikan nilai yang diberikan, kita dapat menghitung:

Massa bola = (4/3 * π * (80^3 – 70^3)) – (4/3 * π * 80^3) = 1.6 kg

Setelah itu, kita dapat menghitung energi kinetik translasi:

Energi kinetik translasi = 1/2 * 1.6 * 7^2 = 39.2 J