Edisi tutorial fisika kali ini akan membahas tentang soal gerak melingkar beraturan (GMB). Jika Gerak Lurus Beraturan (GLB) memiliki lintasan berupa garis lurus, maka Gerak Melingkar Beraturan (GMB) memiliki lintasan berupa lingkaran. Seperti yang kita ketahui gerak melingkar itu dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :
Pembahasan Periode adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran Frekuensi adalah banyaknya putaran per detik. Kecepatan sudut atau terkadang disebut kecepatan anguler adalah besarnya sudut yang ditempuh tiap satuan waktu. Gaya sentripetal adalah gaya yang bekerja pada sebuah benda yang bergerak melingkar dan menyebabkan benda tersebut berbelok menuju pusat lintasan lingkaran. Jawab : D Benda pada Gerak Melingkar Beraturan memiliki ....? A. Kecepatan sudut tetap B. Percepatan tetap C. Percepatan sentripetal menjauhi pusat lingkaran D. Kecepatan yang berubah-berubah Pembahasan Ciri- ciri gerak melingkar beraturan (GMB): 1. Memiliki lintasan berupa lingkaran 2. Jarak benda ke titik acuan selalu tetap 3. Kelajuan (kecepatan sudut) selalu tetap 4. Kecepatan selalu berubah arah 5. Besar kecepatan tetap 6. Percepatan sentripetal mengarah ke pusat lintasan Jawab : A Jika sebuah roda berputar 120 putaran per menit. Maka periode roda tersebut adalah ... A. 10 s B. 20 s C. 0,5 s D. 0,3 s Pembahasan Waktu (t) = per menit = 60 s Jumlah putaran (n) = 120 Periode(T) = Waktu (t) Jumlah putaran (n) Periode(T) = 60 120 = 0,5 sJawab : C Jika sebuah roda berputar sebanyak 3600 putaran dalam 6 menit, maka Frekuensi roda tersebut adalah ... A. 15 Hz B. 10 Hz C. 25 Hz D. 40 Hz Pembahasan Jumlah putaran (n) = 3600 Waktu (t) = 6 menit = 360 s Frekuensi(f) = Jumlah putaran (n) Waktu (t) Frekuensi(f) = 3600 360 = 10 HzSebuah roda sepeda berputar 60 putaran setiap 2 menit. Maka nilai frekuensi dan kecepatan sudut roda tersebut adalah .... A. 2 Hz dan 3,14 rad/s B. 0,5 Hz dan 6,24 rad/ s C. 1 Hz dan 3,14 rad/ s D. 0,5 Hz dan 3,14 rad/s Pembahasan n = 60 t = 2 menit = 120 detik f = n t f = 60 120 = 0,5 Hz ω = 2πf ω = 2 . π . (0,5) ω = π ω = 3,14 rad/ sJawab : D Jika kecepatan linear suatu benda yang bergerak melingkar beraturan adalah 40 m/s dengan jari-jari sebesar 0,5 m. Maka percepatan sentripetalnya adalah .....? A. 500 m/s2 B. 50 m/s2 C. 1000 m/s2 D. 5000 m/s2 Pembahasan Kecepatan linear (V) = 40 m/s Jari-jari (r) = 0,5 m as = V2 r as = 502 0,5 =2500 0,5 = 5000 m/s2Jawab : D Jika sebuah benda memiliki jari-jari 2 m dan bermassa 1000 gram melakukan gerak melingkar beraturan dengan kecepatan linier 12 m/s. Maka gaya sentripetal adalah ....? A. 7,2 N B. 72 N C. 0,72 N D. 720 N Pembahasan Jari-jari (r) = 2 m Massa (m) = 1000 gram = 1 kg Kecepatan linear (V) = 12 m/s Fs = m . V2 r Fs = 1 . 122 2 = 72 NJawab : B Jika sebuah benda melakukan gerak melingkar sebesar 3600 rpm. Maka kecepatan sudutnya adalah ... A. 120 π rad/s B. 220 π rad/s C. 100 π rad/s D. 240 π rad/s Pembahasan
f = 3600 rpm (rotation per minute) 3600 putaran 60 s = 60 Hz ω = 2πf ω = 2π . 60 ω = 120 π rad/sJawab : A Jika sebuah benda yang bergerak melingkar memiliki kecepatan sudut konstan sebesar 0,5 π rad/s, maka banyaknya putaran benda tersebut selama 2 menit adalah .... A. 25 putaran B. 5 putaran C. 20 putaran D. 30 putaran Pembahasan ω = 0,5π rad/s ω = 2πf 0,5π = 2π . f f = 0,5π 2π = 0,25 Hz Karena Frekuensi adalah banyaknya putaran per detik, maka banyaknya putaran selama 2 menit adalah ... f = 0,25 . 120 f = 30 putaranJawab : D
diketahuin = 360 kalit = 1 menit = 1 × 60 s = 60sditanyaa. f = ....?b. T = ....?jawab a. f = n/tf = 360/60f = 6 Hzb. T = 1/fT = 1/6 T = 0,167 s
Jadi, frekuensi, periode, kecepatan sudut, dan kecepatan linearnya berturut-turut adalah 6 Hz, 1/6 s, 12π rad/s, dan 1,8π m/s |