GERAK MELINGKAR

www.bimbelSMES.com
Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas
GERAK MELINGKAR
Soal & Pembahasan
1. Sebuah piringan hitam berjari-jari 42 cm, berputar pada porosnya. Jika piringan hitam tersebut telah
melakukan 720 putaran selama dua menit. Berapakah periode putarannya …
Jawab:
n putaran
f =
t
t
2 × 60 × 60s
T=
=
= 10s
n putaran
720
2. Sebuah roda berputar dengan kecepatan putar 420 rpm. Jika kelajuan liniernya 11 m/s maka jari-jari roda
itu adalah …
v = ω.r
22 420
ω = 2π . f = 2 × ×
= 44rad / s
7
60
11 = 44 × r
11
r=
= 0,25m
44
3. Hitung percepatan yang dialami orang yang hidup pada lintang 37o akibat rotasi bumi! Anggap jari-jari
bumi 6.400 km.
Jawab :
Pada lintang 370
a = α .r = ω 2 r
370
22
1
−5
= 7,3 × 10 rad / s
ω = 2π . f = 2 × ×
7 24 × 60 × 60
r = 64 × 10 5 x cos 37 0
a = ω 2 r = (7,3 × 10 −5 ) 2 × 64 × 10 5 x cos 37 0 = 2,7 × 10 − 2 m / s 2
4. Pada gambar berikut ini diketahui ra=21 cm, rB= 42 cm, ωA= 4 rad/s.Jika kecepatan linier roda C adalah 1
m/s, berapakah jari-jari roda C ?
Jawab:
v A = vB
ω A rA = ω B rB
ω r
4 × 21
ωB = A A =
= 2rad / s
rB
42
ω c = ω B = 2rad / s
vc = ω c rc
rc =
vc
ωc
=
B
A
C
1
= 0,5m = 50cm
2
1
www.bimbelSMES.com
Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas
5. Sebuah benda A dan B terletak diatas meja licin sesuai gambar. Hitunglah kecepatan benda A yang
bergerak melingkar dengan jari-jari 0,25 meter agar benda B tetap diam. (mA=20 gram, mB=200 gram)
A
B
Jawab :
m Av 2
T=
= mB g
r
mAv 2
= mB g ⇒ v =
r
A
mAv 2
T=
r
T
m B gr
=
mA
200 × 10 × 0,25
= 25
20
B
w = mB . g
v = 5m / s
Soal Tambahan
1. Pernyataan tentang Gerak Melingkar Beraturan berikut ini yg benar adalah:
(1) Percepatan radial tidak nol
(2) Percepatan sudut tidak nol
(3) jejari lintasan tetap
(4) kecepatan tetap
2. Benda massa 10 kg diikat dgn tali berputar melingkar di suatu bidang vertikal. Jari
lintasan 1,5m. Jika kec. Sudut = 2 rad/s, g = 10 m/s2, maka tegangan tali saat benda di
titik terendah adalah....
(1,3)
(160N)
3. Seorang anak duduk diatas kursi pada roda yg berputar vertikal dgn jejari roda 4,9m,
g = 10m/s2, maka laju maksimum roda agar anak tidak terlepas dari tempat duduknya
adalah....
(7 m/s)
4.
B
A
C
Roda A dan B sama besar, diameter roda C separuhnya. Jika roda A diputar n rpm, jejari
A = R, maka besar kecepatan singgung di tepi roda B adalah
5. Perbandingan kecepatan sudut jarum jaman, menitan, dan detikan pada arloji adalah...
(2 nR)
(1:12:720)
6. Sebuah benda diputar seperti pada gambar. Hitung kecepatan linier benda agar a = 30o. Panjang tali = 0,5 m. g =
10 m/s2 (√3 = 1,73)
a
(1,2 m/s)
2
www.bimbelSMES.com
Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas
7. Sebuah mobil massa totalnya 3 ton melintas puncak bukit berupa busur lingkaran yang berjari – jari 50 m. Hitung
gaya tekan mobil terhadap jalan jika kecepatan mobil di tempat itu 45 km/jam ! (g = 10 m/s2)
(20625 N)
8. Balok kecil m = 0,1 kg diam pada meja tanpa gesekan. Balok berada pada jarak r = 0,9 m dari lubang (lihat
gambar). Balok kecil dihubungkan dengan balok besar M = 1,6 kg dengan tali. Balok kecil diputar dengan gerak
melingkar beraturan dengan kelajuan v. Hitung v agar balok besar tetap tidak bergerak ketika dilepaskan!
(12 m/s)
SOAL TANTANGAN
1. Sebuah bola mula – mula diam, dilepas dari titik A setinggi 3R melalui bidang miring licin AB (B terletak di dasar)
yang disambung dengan lintasan berbentuk setengah lingkaran vertical yang licin dengan jari – jari R. Jika
percepatan gravitasi = g, maka besar kecepatan bola di titik C adalah….(juring OBC = 90o)
(2√(gR))
2. Dua benda, A bermassa 2 kg dan B bermassa 4 kg. Benda A bergerak dengan kecepatan 9 m/s menumbuk benda
B yang diam. Tumbukan yang terjadi adalah lenting sempurna. Lantai AB berjarak 2 m dan kasar dengan koefisien
gesek kinetik 0,1. Bidang BCD berbentuk setengah lingkaran, licin dan berjari-jari 0,5 m.
D
C
2m
A
B
A
B
Hitunglah :
a. kecepatan benda B di titik D
b. Gaya normal benda B di titk D
(√12 m/s, 56 N)
3