Contoh Soal dan Pembahasan Tentang Gerak Melingkar

1.    Sebuah mesin berputar 120 putaran per menit. Periode mesin tersebut adalah...

Pembahasan:

Diketahui:  n = 120 putaran

                               t = 1 menit = 60 sekon

Ditanya: T = ...

Jawab:

T = t/n

   = 60 sekon/120

   = 0,5 sekon

2.    Sebuah mesin berputar sebanyak 1.200 putaran dalam 5 menit. Frekuensi mesin adalah...

Pembahasan:

Diketahui:  n = 1200 putaran

                 t = 5 menit = 5 . 60 sekon = 300 sekon

Ditanya: f = ...

Jawab: 

f = n/t

   = 1200/300 s

   = 4 Hz

3.    Periode benda yang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 1,0 m adalah 0,5 s. Kecepatan sudut benda itu adalah...

Pembahasan:

Diketahui:  r = 1,0 m

                T = 0,5 s

Ditanya: ω = ...

Jawab: 

ω = 2π/T

    = 2π / 0,5 s

    = 4π rad/s

4.    Sebuah roda melakukan gerak melingkar dengan menunjukkan angka 7200 rpm. Berarti kecepatan sudutnya adalah...

Pembahasan:

Diketahui: f = 7200 rpm = 7200 / 60 s = 120 Hz

Ditanya: ω = ...

Jawab:

ω = 2πf

    = 2  . 120 Hz  

    = 240π rad/s

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
Diketahui : ω = 120 rpm = 4π rad/s
                 r = 2 meter
                m = 1 kg

Ditanya :  a_sp = ...?
 

jawab :
 

a_sp = ^V2/_r = ω² r
a_sp = (4π)² (2)

     = 32π² m/s²

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
Diketahui : m = 1 kg
                 r = 2 meter
                V = 3 m/s

Ditanya : F_sp = ....?

jawab :
 

F_sp = m ( ^V2/_r )
F_sp = (1)( ³²/₂ )

     = 4,5 N

7.    Sebuah partikel bergerak melingkar dengan kecepatan sudut sebesar 4 rad/s selama 5 sekon. Tentukan besar sudut yang ditempuh partikel!

Pembahasan 

     Soal di atas tentang Gerak Melingkar Beraturan. Untuk mencari sudut tempuh gunakan rumus : 

     θ = ωt
θ = (4)(5) = 20 radian.

8.    Sebuah benda bergerak melingkar dengan percepatan sudut 2 rad/s². Jika mula-mula benda diam, tentukan :
a) Kecepatan sudut benda setelah 5 sekon
b) Sudut tempuh setelah 5 sekon

Pembahasan
 

     Data :
α = 2 rad/s²
ω_o = 0
t = 5 sekon
 

     Soal tentang Gerak Melingkar Berubah Beraturan

a) ω_t = ω_o + αt
ω_t = (0) + (2)(5) = 10 rad/s

b) θ = ω_ot + ¹/₂ αt²
θ = (0)(5) + ¹/₂ (2)(5)²

9.    Sebuah benda tegar berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Kecepatan linear suatu titik pada benda berjarak 0,5 m dari sumbu putar adalah...

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.

10. Kecepatan sudut sebuah benda yang bergerak melingkar adalah 12 rad/s. Jika jari-jari putarannya 0,5 meter, maka kecepatan linear benda tersebut adalah...

Pembahasan
 

Kecepatan linear benda (v):
 

v = ω . r

   = 12 rad/s . 0,5 m

   = 6 m/s

11. Sebuah roda berputar pada 300 rpm. Maka kelajuan linear dari suatu titik yang berjarak 2 m dari pusat roda adalah...

Pembahasan
 

Frekuensi roda (f):
f = 300 rpm = 5 Hz

Kecepatan sudut gerinda (ω)
 

ω = 2π . f = 2 5 Hz = 10 rad/s

Kecepatan linear gerinda (v):
 

v = ω . r

  = 10π rad/s . 2 m

  = 20π m/s

http://www.johanakhmadin.web.id/2015/11/contoh-soal-kecepatan-linear-gerak-melingkar-dan-pembahasannya.html#.WInJXUa55_k

http://fisikastudycenter.com/fisika-x-sma/3-gerak-melingkar