Contoh Soal dan Pembahasan tentang Titik Berat Benda

Contoh Soal dan Pembahasan tentang Titik Berat Benda, Materi Fisika Kelas 2 SMA.

Mencakup titik berat gabungan benda berupa panjang, luasan, volume dengan beberapa contoh bentuk segitiga, persegi, persegi panjang, tabung dan kerucut pejal.

Contoh pertama tentang koordinat titik berat benda berupa panjang, dilanjutkan dengan benda luasan dan volume.

Soal No. 1
Tentukan koordinat titik berat susunan enam buah kawat tipis berikut ini dengan acuan titik 0 !

Pembahasan
Data dari soal :
l1 = 20, X1 = 20, Y1 = 10
l2 = 20, X2 = 60, Y2 = 10
l3 = 80, X3 = 40, Y3 = 20
l4 = 20, X4 = 0, Y4 = 30
l5 = 40, X5 = 40, Y5 = 40
l6 = 20, X6 = 80, Y6 = 30

Koordinat titik berat gabungan keenam kawat (X0 , Y0)




Soal No. 2
Tentukan letak titik berat bangun berupa luasan berikut dihitung dari bidang alasnya!



Pembahasan

Data dari soal :
Benda 1 (warna hitam)
A1 = (20 x 60) = 1200
Y1 = 30
Benda 2 (warna biru)
A2 = (20 x 60) = 1200
Y2 = (60 + 10) = 70


Soal No. 3
Tentukan letak titik berat bangun berikut terhadap alasnya!



Pembahasan

Bagi bangun menjadi dua, persegi di bagian bawah dan segitiga sama kaki di bagian atas. Data :
Bidang 1 (persegi)
A1 = (90 x 90) = 8100
Y1 = 90/2 = 45
Bidang 2 (segitiga)
A2 = 1/2(90 x 90) = 4050
Y2 = 1/3(90) + 90 = 120

Letak Yo :


Soal No. 4
Tentukan letak titik berat bangun berikut terhadap alasnya!



Pembahasan

Bagi bidang menjadi dua, persegi panjang yang dianggap utuh (belum dilubang) dan lubang berbentuk segitiga. Data dari soal :
Bidang 1 (Persegi panjang utuh)
A1 = (180 x 90) = 16200
Y1 = (180/2) = 90
Bidang 2 (lubang segitiga)
A2 = 1/2(90 x 90) = 4050
Y2 = 180 − (90/3) = 150

Letak Yo :


Soal No. 5
Sebuah tabung pejal disambung dengan kerucut pejal seperti pada gambar berikut!



Tentukan letak titik berat bangun tersebut terhadap garis AB!

Pembahasan

Data :
Bangun 1 (Tabung pejal)
V1 = π r2 t = 12π r2
X1 = 6
Bangun 2 (Kerucut pejal)
V2 = 1/3 π r2 t = 4 π r2
X2 = 12 + (1/4 t) = 12 + 3 = 15

Letak Xo :


Soal Nomor 6
Karton I dan II masing-masing homogen , terbuat dari bahan yang sama dan digabung menjadi satu seperti gambar di bawah.



Tentukan koordinat titik berat benda gabungan dari titik A
(Soal Ebtanas Fisika 1988 - Essay)

Pembahasan
Karton 1
A1 = 4 x 8 = 32
x1 = 4
y1 = 2

Karton 2
A2 = 4 x 4 = 16
x2 = 8 + 2 = 10
y2 = 4 + 2 = 6

Titik berat benda gabungan dengan demikian adalah


Letak titik berat dari titik A adalah 6 cm ke kanan dan 3,3 cm ke atas.

Soal Nomor 7
Benda 1 dan benda 2 berupa luasan disusun seperti gambar berikut ini.



Tentukan jarak titik berat benda 1 dan benda 2

Pembahasan
Letak titik berat benda 1 diukur dari alas benda 1 adalah y1 = d/2 = 0,5 d
Letak titik berat benda 2 diukur dari alas benda 1 adalah y2 = d + 1/3(3d) = d + d = 2d

Sehingga jarak kedua titik adalah:
2d − 0,5 d= 1,5 d

Soal Nomor 8
Diberikan sebuah bangun datar sebagai berikut.



Tentukan koordinat titik berat diukur dari titik O.

Pembahasan
Bagi luasan menjadi dua, tentukan titik berat masing-masing luasan seperti ini.



A1 = = 12 x 12 = 144
x1 = 6
y1 = 6

A2 = 1/2 x 12 x 12 = 72
x2 = 12 + 4 = 16
y2 = 4

Sehingga



Koordinat titik berat dari titik O adalah (9,33 , 5,33)

Soal Nomor 9
Tentukan lokasi titik berat luasan berikut ini diukur dari sumbu x!



Pembahasan
Bagi luasan menjadi 3 bagian. Diukur terhadap sumbu x artinya yo yang dicari.



Data yang diperlukan:
A1 = 20 x 50 = 1000
y1 = 25

A2 = 30 x 20 = 600
y2 = 40

A3 = 20 x 10 = 200
y3 = 15



Soal Nomor 10
Sebuah kubus dengan panjang sisi 2 meter ditempatkan di bawah sebuah balok dengan ukuran seperti gambar.



Tentukan letak titik berat gabungan kedua benda diukur dari alas kubus!

Pembahasan
Volum Kubus dan ordinat (y) kubus:
V1 = 2 x 2 x 2 = 6 V1 = 2 x 2 x 2 = 8
y1 = 2/2 = 1

Volum Balok dan ordinat (y) balok:
V2 = 2 x 1,5 x 1 = 3
y2 = 2 + 1 = 3

Letak Yo dari alas kubus




(Rintisan)