Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Widget Atas Posting

 Tulis Artikel dan dapatkan Bayaran Tiap Kunjungan Rp 10-25 / kunjungan. JOIN SEKARANG || INFO LEBIH LANJUT

Materi dan Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan

MATERI GERAK MELINGKAR BERATURAN

KECEPATAN SUDUT

Kecepatan sudut menyatakan perbandingan antara perubahan sudut terhadap selang waktu.
Rumus kecepatan sudut gerak melingkar

keterangan:
ω = kecepatan sudut (rad/s)
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)

KECEPATAN LINEAR

Kecepatan linear (v) adalah panjang lintasan yang ditempuh persatuan waktu.
Rumus kecepatan linear

Keterangan:
v = kecepatan linear (m/s)
r = jari-jari (m)
T = periode (s)
ω = kecepatan sudut (rad/s)

PERCEPATAN SENTRIPETAL

Percepatan sentripetal adalah percepatan yang arahnya menuju pusat putaran.

RUMUS PERCEPATAN SENTRIPETAL
Keterangan:
as = percepatan sentripetal (m/s2).
v = kelajuan linear (m/s).
r = jari-jari (m) .

GAYA SENTRIPETAL

Gaya sentripetal (Fs) adalah gaya yang arahnya menuju pusat putaran.
RUMUS GAYA SENTRIPETAL

Keterangan:
Fs = gaya sentripetal (N).
m = massa benda (kg).
v = kelajuan linear (m/s).
r = jari-jari (m).

HUBUNGAN RODA-RODA

Dua roda dihubungkan dengan tali atau bersinggungan.

Dua roda dihubungkan dengan tali atau bersinggungan.

Keterangan:
ωA = kecepatan sudut roda A (rad/s).
ωB = kecepatan sudut roda B (rad/s).
rA = jari-jari roda A.
rB = jari-jari roda B.

Roda-roda yang dihubungkan sepusat.

Roda-roda yang dihubungkan sepusat.

Keterangan:
vA = kelajuan linear roda A (m/s).
vB = kelajuan linear roda B (m/s).
rA = jari-jari roda A.
rB = jari-jari roda B.

Contoh soal dan pembahasan gerak melingkar beraturan

Pembahasan soal kecepatan linear

Nomor 1
Sebuah benda tegar berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Kecepatan linear suatu titik pada benda berjarak 0,5 m dari sumbu putar adalah...
A.20 m/s
B.10,5 m/s
C.10 m/s
D.9,5 m/s
E.5 m/s

Pembahasan:
Diketahui:
ω = 10 rad/s
r = 0,5 m
Ditanya: v = ...
Jawab:
v = ω . r = 10 rad/s . 0,5 m = 5 m/s.
Jawaban: E

Nomor 2
Baling-baling kipas angin berjari-jari 20/π cm mampu berputar 4 kali dalam 1 sekon. Kecepatan linear ujung baling-baling adalah..
A. 3,2 m/s
B. 1,6 m/s
C .1,3 m/s
D. 1,0 m/s
E. 0,8 m/s

Menghitung frekuensi, kecepatan sudut dan kecepatan linear

Pembahasan soal percepatan sentripetal dan gaya sentripetal

Nomor 1
Sebuah benda bermassa 200 gram di ikat dengan tali ringan kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut tetap 5 rad/s seperti gambar berikut. jika panjang tali l = 60 cm, maka besar gaya sentripeal yang bekerja pada benda adalah...

Contoh soal gaya sentripetal
A.0,3 N
B.0,6 N
C.3 N
D.6 N
E.30 N

Menghitung kecepatan linear dan gaya sentripetal

Nomor 2
Seorang siswa memutar sebuah batu yang diikatkan pada ujung seutas tali. Batu diputar secara horizotal seperti gambar. Jika laju diputarnya batu dijadikan 2 kali semula, maka gaya sentripetalnya menjadi...

Contoh soal perbandingan gaya sentripetal
A.6 kali semula
B.5 kali semula
C.4 kali semula
D.2 kali semula
E.Tetap

Pembahasan soal perbandingan gaya sentripetal
Nomor 3
Benda yang memiliki massa 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m/s. Jika jari-jari lingkarannya 0,5 m, maka:
  1. Frekuensi putarannya 4/π Hz.
  2. Percepatan sentripetalnya 32 m/s2.
  3. Gaya sentripetalnya 320 N.
  4. Periodenya 4π s.
Pernyataan yang benar adalah...
A. 1, 2, 3, dan 4
B. 1, 2, dan 3
C. 1 dan 3
D. 2 dan 4
E. 4 saja

Menghitung kecepatan sudut, frekuensi, periode, percepatan dan gaya sentripetal

Pembahasan soal hubungan roda-roda

Nomor 1
Sebuah mesin penggiling padi menggunakan dua buah roda yang dihubungkan dengan sabuk seperti gambar.
Contoh soal dua roda yang dihubungkan dengan rantai
Jika jari-jari roda A 2 kali jari-jari roda B, maka perbandingan kecepatan sudut roda A dan roda B adalah...
A.4 : 1
B.2 : 1
C.1 : 1
D.1 : 2
E.1 : 4

Menentukan perbandingan kecepatan sudut dua roda saling bersingungan
Nomor 3
Tiga roda A, B, dan C saling berhubungan seperti gambar.
Contoh soal hubungan tiga roda
Jika jari-jari roda A, B, dan C masing-masing 20 cm, 8 cm, 4 cm, dan roda B berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s, maka roda C berputar dengan kecepatan sudut sebesar...
A.80 rad/s
B.50 rad/s
C.40 rad/s
D.20 rad/s
E.10 rad/s

Menghitung kecepatan sudut roda yang saling berhubungan
Nomor 4
Gambar dibawah memperlihatkan hubungan roda-roda A, B, dan C.
Contoh soal tiga roda saling berhubungan
Jari-jari roda A sama dengan jari-jari roda B sebesar R. Jari-jari roda C = ½ R. Bila roda A diputar dengan laju konstan 10 m/s, maka kelajuan linear roda B adalah...
A.5 m/s
B.10 m/s
C.15 m/s
D.20 m/s
E.25 m/s

Menghitung kelajuan linear hubungan tiga roda
Nomor 5
Sistem roda berjari-jari RA = 2 cm, RB = 4 cm dan RC = 10 cm dihubungkan seperti gambar.
Contoh soal tiga roda saling berhubungan

Roda B diputar 60 putaran permenit, maka laju linear roda C adalah...
A.8π cm/s
B.12 cm/s
C.12π cm/s
D.24 cm/s
E.24π cm/s

Pembahasan:
Diketahui
RA = 2 cm
RB = 4 cm
RC = 10 cm
fB = 60 putaran permenit = 1 Hz
Ditanya: vC =...
Jawab:
vC = vA = vB
vC = vB = ωB . RB = 2π . fB . RB
vC = 2π . 1 Hz . 4 cm = 8π cm/s
Jawaban: A

Nomor 6
Perhatikan hubungan roda-roda berikut.
Contoh soal tiga roda saling berhubungan
Jari-jari roda RA = 25 cm, RB = 15 cm, RC = 40 cm dan roda C berputar dengan kecepatan putar 60 putaran permenit. Kecepatan sudut roda A adalah...
A. 2,5π rad/s
B. 3π rad/s
C. 3,2π rad/s
D. 3,5π rad/s
E. 3,8π rad/s

Menghitung kecepatan sudut tiga roda saling berhubungan 

Soal-soal latihan gerak melingkar beraturan

Nomor 1 
Sebuah kipas angin elektrik berjari-jari 10 cm berputar dengan frekuensi 16 Hz. Kecepatan sudutnya adalah...
A. 8 π rad/s
B. 16 π rad/s
C. 32 π rad/s
D. 80 π rad/s
E. 160 π rad/s

Nomor 2
Sebuah mobil mengitari lintasan melingkar mendatar dengan jari-jari 20 m dan kelajuan tetap 10 m/s. Percepatan mobil adalah...
A. 0
B. 5 m/s2 menuju pusat
C. 5 m/s2 menjauhi pusat
D. 10 m/s2 menuju pusat
E. 10 m/s2 menjauhi pusat

Nomor 3
Sebuah benda bergerak dengan kelajuan konstan melalui lintasan yang berbentuk lingkaran berjari-jari R dengan percepatan sentripetal as. Agar percepatan sentripetal menjadi dua kali semula maka...
A. v dijadikan 4 kali dan R dijadikan 2 kali semula
B. v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 4 kali semula
C. v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 2 kali semula
D. v tetap dan R dijadikan 2 kali semula
E. v dijadikan 2 kali semula dan R tetap

Nomor 4
Benda yang memiliki massa 2 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m/s. Jika jari-jari lingkarannya 0,5 m, maka:
  1. Percepatan sentripetalnya 32 m/s2
  2. Gaya sentripetalnya 64 N
  3. Periodenya 0,25 π s
Pernyataan yang benar adalah...
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 2
C. 1 dan 3
D. 2 dan 3
E. 3 saja

Posting Komentar untuk "Materi dan Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan"