Soal Gerak Melingkar Beraturan dan Pembahasannya

Soal 1
Hadi dan Vita berdiri pada suatu papan horizontal berputar, masing masing berjarak 80 cm dan 125 cm dari pusat putaran jika kelajuan Vita adalah 5,0 m/s, kelajuan Hadi adalah . . . .
A. 3,0 m/s
B. 3,2 m/s
C. 4,0 m/s
D. 4,6 m/s
E. 5,0 m/s

Jawab: B
Pada gerak melingkar beraturan kecepatan sudut setiap titik yang bergerak melingkar selalu tetap dan kecepatan linier atau kecepatan tangensialnya berubah bergantung letak titik tersebut dari pusat lingkaran, dinyatakan oleh

v = ωr

maka Hadi dan Vita akan mengalami kecepatan sudut yang sama tetapi tangensialnya berbeda, maka dapat kita tuliskan hubungan

ωH = ωV atau

vH/rH = vv//rV

vH/80 cm = (5,0 m/s)/125 cm

vH = 3,2 m/s

Soal 2
Perhatikan pernyataan pernyataan berikut
(1) Kecepatan konstan
(2) Kecepatan sudutnya konstan
(3) Percepatannya konstan
(4) Lajunya konstan
Pernyataan yang benar tentang benda yang bergerak melingkar ditunjukkan oleh :
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (1), (2) dan (3)
C. (1) dan (3).
D. (2) dan (4).
E. (4)

Jawab: D

Soal 3
Sebuah kipas berputar sebanyak 20 putaran per menit. Jika ujung kipas berada 20 cm dari sumbu putarnya, kecepatan tangensial ujung kipas adalah . . . .
A. 2π/15 m/s
B. 4π/6 m/s
C. 8π m/s
D. 40π m/s
E. 80π m/s

Jawab: A
ω = 20 putaran per menit = 20 x 2π rad/60 s = 2π/3 rad/s

Kita gunakan
v = ωr
v = (2π/3 rad/s)(0,2 m) = 2π/15 m/s

Soal 4
Kipas angin berputar dengan kecepatan 600 rpm. Jika panjang baling-baling 20 cm besar kecepatan sudut dan kecepatan linier baling baling tersebut berturut-turut adalah . . . .
A. 30π rad/s dan 4 m/s
B. 30π rad/s dan 4π m/s
C. 20π rad/s dan 4π m/s
D. 20π rad/s dan 3 m/s
E. 20π rad/s dan 3π m/s

Jawab: C
kecepatan sudut,

ω = 600 rpm = 600 x 2π rad/60 s = 20π rad/s

dan kita gunakan
v = ωr
v = (20π rad/s)(0,2 m) = 4π m/s

Soal 5
Sebuah CD (Compact Disc) dengan diameter 120 mm diputar pada kelajuan 500 putaran per menit. Kelajuan linier partikel di tepi CD mendekati . . . .
A. 0,50 m/s
B. 1,0 m/s
C. 1,6 m/s
D. 3,1 m/s
E. 60 m/s

Jawab: D
ω = 500 putaran per menit = 500 x 2π rad/60 s = 50π/3 rad/s

Kita gunakan

v = ωr
v = (50π/3 rad/s)(0,06 m) = π m/s

Soal 6
Sebuah mobil balap menempuh suatu lintasan melingkar dan menjaga kelajuannya tetap pada 180 km/jam. Jika jari jari lintasan adalah 25 m, percepatan yang dialami pusat mobil adalah . . . .
A. 25 m/s2
B. 50 m/s2
C. 75 m/s2
D. 100 m/s2
E. 125 m/s2

Jawab: D
Pada gerak melingkar beraturan benda akan mengalami percepatan yang besarnya tetap dan arahnya berubah tetapi selalu menuju pusat lingkaran, dinyatakan sebagai

as = v2/r = ω2r

maka untuk mobil balap dengan kecepatan 180 km/jam = 50 m/s, mengalami percepatan sentripetal sebesar

as = (50 m/s)2/25 m = 100 m/s2

Soal 7
Sebuah mesin cuci memiliki dua jenis putaran ,yaitu 325 rpm dan 520 rpm. Jika diameter drum pemutar 0,40 m. Nilai perbandingan antara percepatan sentripetal siklus putaran cepat terhadap siklus putaran lambat adalah . . . .
A. 0,390
B. 0,625
C. 1,44
D. 1,60
E. 2,56

Jawab: E

Percepatan sentripetal dinyatakan sebagai

as = ω2r

maka
acepat/alambat = [ωcepatlambat]2

acepat/alambat = [(520 rpm)/(325 rpm)]2

acepat/alambat = 2,56

Soal 8

Sebuah piringan hitam sedang bergerak melingkar beraturan. Dua koin identik M dan K terletak di atas piringan hitam seperti ditunjukkan pada gambar di samping. Jika percepatan sentripetal pada koin M dan koin K berturut-turut adalah a1 dan a2, perbandingan yang tepat adalah . . . .
A. a2 = ¼ a1
B. a2 = ½ a1
C. a2 = a1
D. a2 = 2a1
E. a2 = 4a1

Jawab: D
Pada soal ini kecepatan sudut kedua koin sama tetapi jarak kedua koin dari pusat piringan berbeda, maka kita dapat menuliskan dari a = ω2r, menjadi

aM/aK = rM/rK

a1/a2 = r/2r

a2 = 2a1

0 Response to "Soal Gerak Melingkar Beraturan dan Pembahasannya "

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel