Pembahasan Soal Gerak Melingkar [PDF]

Citation preview

1. Sebuah roda memiliki jari-jari 16 cm bergerak melingkar beraturan. Jika kelajuan linearnya 2,4 m/s, besarnya kecepatan sudut roda tersebut adalah… a. 6,67 rad/s c. 15 rad/s e. 0,15 rad/s b. 1,5 rad/s d. 38,4 rad/s 2. Ucup memacu sepeda motornya pada lintasan yang berbentuk lingkaran. Dalam waktu 1 jam, dia berhasil menempuh 20 putaran. Berapa periode dan frekuensi Ucup? 1 1 1 a. s dan 120 Hz c. s dan 30 Hz e. 2 s dan Hz 120 30 2 1 1 b. s dan 2 Hz d. 30 s dan Hz 2 30 3. Karyo mengendarai sepeda melewati tikungan lingkaran yang berjari-jari 20 m saat akan berangkat ke sekolah. Jika kelajuan sepeda Karyo 10 m/s, maka percepatan Karyo yang menuju pusat lingkaran adalah…. a. 5 rad/s2 c. 0,5 rad/s2 e. 4 rad/s2 s2 2 b. 40 rad/ d. 200 rad/s 4. Roda yang berdiameter 1 m melakukan 120 putaran per menit. Kecepatan sudut roda tersebut adalah… a. 240π rad/s c. 4π rad/s e. 40π rad/s b. 2π rad/s d. 0,5π rad/s 5. Sebuah benda berputar dengan kecepatan tetap. Benda tersebut dapat menempuh sudut 120π rad dalam waktu 10 detik. Frekuensi gerak dari roda tersebut adalah… a. 60 Hz c. 24π2 Hz e. 6π Hz 1 b. 6 Hz d. Hz 6 6. Benda yang bergerak melingkar beraturan mempunyai: a.



kecepatan yang konstan



b.



percepatan yang konstan



c.



gaya sentripetal yang konstan



d.



kelajuan linier yang konstan



e.



percepatan sudut yang konstan



7. Mesin gerinda dapat berputar dengan kelajuan 4200 rpm. Freluensi mesin dalah … a.



24 Hz



b.



50 Hz



c.



68 Hz



d.



70 Hz



e.



84 Hz



8. Suatu benda bergerak melingkar beraturan maka …. i. benda mendapat gaya yang sebanding dengan dengan kelajuan ii. laju benda tetap iii. gaya mendapat gaya radial menjauhi pusat lintasan iv. benda mempunyai percepatan radial menuju pusat lintasan Pernyataan yang benar adalah …



a.1,2,3 b.



1,3



c.2,4 d.



4



e.1,2,3,4 9. Suatu titik bergerak melingkar dan dalam waktu 20 s dapat menempuh 160 putaran. Frekuensi dari gerak titik tersebut adalah … a.



0,125 Hz



b.



0,25 Hz



c.



2,5 Hz



d.



6,0 Hz



e.



8,0 Hz



10.Suatu benda berbentuk piringan berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Kelajuan linier suatu titik yang berada pada jarak 0,25 m dari sumbu putarnya adalah … a.



0,25 m/s



b.



2,5 m/s



c.



4,0 m/s



d.



5,0 m/s



e.



7,5 m/s



11.Suatu roda diameternya 40 cm berputar 30 putaran dalam setiap menitnya. Kelajuan linier suatu titik yang berada pada tepi roda adalah … a.



0,4 m/s



b.



0,8 m/s



c.



0,4 π m/s



d.



0,8 π m/s



e.



1,2 π m/s



12.Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 4 m. Dalam selang waktu terdadi perubahan sudut 600. Frekuensi gerak benda tersebut adalah … a.



¼ Hz



b.



1/3 Hz



c.



1/12 Hz



d.



1/24 Hz



e.



1/48 Hz



13.Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 20 m/s di jalan melingkar dengan jari-jari 40 m. Percepatan mobil tersebut adalah … a.



Nol



b.



2 m/s2 menuju pusat lingkaran



c.



10 m/s2 menuju pusat lingkaran



d.



20 m/s2 menuju pusat lingkaran



e.



40 m/s2 menuju pusat lingkaran



14.Sebuah benda bergerak melingkar dengan percepatan 0,8 m/s 2. Bila laju angulernya 4 rad/s, maka diameter lintasannya adalah … a.



5 cm



b.



8 cm



c.



10 cm



d.



15 cm



e.



20 cm



15. Akibat adanya rotasi bumi, keadaan Hasan yang bermassa a di Bandung dan Daxid yang bermassa b di London akan sama dalam hal … a.



laju liniernya



b.



kecepatan liniernya



c.



gaya gravitasi buminya



d.



kecepatan angulernya



e.



percepatan sentripetalnya



Soal No. 1 Nyatakan dalam satuan radian : a) 90o b) 270o Pembahasan 360o = 2π radian a) 90o



b) 270o



Soal No. 2 Konversikan ke dalam satuan rad/s : a) 120 rpm b) 60 rpm Pembahasan 1 rpm = 1 putaran per menit 1 putaran adalah 2π radian atau 1 putaran adalah 360o 1 menit adalah 60 sekon a) 120 rpm



b) 60 rpm



Soal No. 3 Sebuah benda bergeak melingkar dengan kecepatan sudut 50π rad/s. Tentukan frekuensi putaran gerak benda! Pembahasan



Soal No. 4 Kecepatan sudut sebuah benda yang bergerak melingkar adalah 12 rad/s. Jika jari-jari putarannya adalah 2 meter, tentukan besar kecepatan benda tersebut! Pembahasan



Soal No. 5 Sebuah benda bermassa 1 kg berputar dengan kecepatan sudut 120 rpm. Jika jari-jari putaran benda adalah 2 meter tentukan percepatan sentripetal gerak benda tersebut ! Pembahasan Data : ω = 120 rpm = 4π rad/s r = 2 meter m = 1 kg asp = ...? asp = V2/r = ω2 r asp = (4π)2 (2) = 32π2 m/s2 Soal No. 6 Gaya sentripetal yang bekerja pada sebuah benda bermassa 1 kg yang sedang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan sebesar 2 m dan kecepatan 3 m/s adalah....? Pembahasan Data : m = 1 kg r = 2 meter V = 3 m/s Fsp = ....? Fsp = m ( V2/r ) Fsp = (1)( 32/2 ) = 4,5 N Soal No. 7 Dua buah roda berputar dihubungkan seperti gambar berikut!



Jika jari jari roda pertama adalah 20 cm, jari-jari roda kedua adalah 10 cm dan kecepatan sudut roda pertama adalah 50 rad/s, tentukan kecepatan sudut roda kedua! Pembahasan Data : r1 = 20 cm r2 = 10 cm ω1 = 50 rad/s ω2 = ...? Dua roda dengan hubungan seperti soal diatas akan memiliki kecepatan (v) yang sama :



Soal No. 8 Dua buah roda berputar dihubungkan seperti gambar berikut!



Jika kecepatan roda pertama adalah 20 m/s jari-jari roda pertama dan kedua masing-masing 20 cm dan 10 cm, tentukan kecepatan roda kedua! Pembahasan Kecepatan sudut untuk hubungan dua roda seperti soal adalah sama:



Soal No. 9 Tiga buah roda berputar dihubungkan seperti gambar berikut!



Data ketiga roda : r1 = 20 cm r2 = 10 cm r3 = 5 cm Jika kecepatan sudut roda pertama adalah 100 rad/s, tentukan kecepatan sudut roda ketiga! Pembahasan



Soal No. 10 Sebuah partikel bergerak melingkar dengan kecepatan sudut sebesar 4 rad/s selama 5 sekon. Tentukan besar sudut yang ditempuh partikel!