EduMotion

Latihan Soal Gerak Melingkar

1. Seseorang memutar sebuah bola sebanyak 10 putaran dalam waktu 5 sekon. Tentukan periode putaran bola serta frekuensi putaran bola!





T = t / n
T = 5 / 10 = 0,5 s

f = n / t
f = 10 / 5 = 2 Hz
Jawaban untuk soal 1 adalah D.

2. Sebuah kepingan CD berdiameter 14 cm diputar secara melingkar beraturan di dalam player dengan frekuensi sudut 300 rpm. Tentukan kelajuan sudut CD dalam rad/s, percepatan sentripetal pada tepi CD, dan kelajuan linear pada tepi CD!





Diketahui:
Diameter CD = 14 cm → r = 7 cm = 0,07 m
Frekuensi sudut = 300 rpm

a) Kelajuan sudut CD (ω):
300 rpm = 300 2π / 60 = 10π rad/s atau 31,4 rad/s

b) Percepatan sentripetal pada tepi CD (aₛ):
aₛ = ω² · r
v = (10π)²(0,07) = 7 π² m/s² atau ≈ 69,01 m/s²

c) Kelajuan linear pada tepi CD (v)
v = ω · r
v = (10π)(0,07) = 0,7 π m/s atau ≈ 2,19 m/s
Jawaban untuk soal 2 adalah E.

3. Sebuah kipas yang mulanya diam, dipercepat selama 20 detik. Kecepatan sudut kipas tersebut 40 rad/s. Besar sudut yang ditempuh kipas selama 20 detik adalah …





Diketahui:
ω0 = 0 rad/s
ωt = 40 rad/s
t = 20 s

Ditanya:
θ = ?

ωt = ω0 + αt
40 = 0 + α(20)
α = 2 rad/s²

θ = ω₀t + ½αt²
θ = 0 + ½ . 2 . 20²
θ = 400 rad
Jawaban untuk soal 3 adalah E.

4. Sebuah benda yang massanya 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m/s. Jika jari-jari lingkaran 0,5 meter, maka :
(a) Frekuensi putarannya 4/π Hz
(b) Percepatan sentripetalnya 32 m/s²
(c) Gaya sentripetalnya 320 N
(d) Periodenya 4π s
Pernyataan yang benar adalah…





Diketahui:
m = 10 kg
v = 4 m/s
r = 0,5 m

a) Frekuensi Putaran (f):
v = 2πrf
f = v / (2πr)
f = 4 / (2π . 0,5)
f = 4 / π Hz

b) Percepatan Sentripetal (aₛ):
aₛ = v² / r
aₛ = 4² / 0,5
aₛ = 16 / 0,5
aₛ = 32 m/s²

c) Gaya sentripetal (Fs):
Fs = m aₛ
Fs = 10 . 32
Fs = 320 N

d) Periode (T):
T = 1 / f
T = 1 / (4/π)
T = π / 4 s
Jawaban untuk soal 4 adalah C.

5. Sebuah sistem roda terdiri dari tiga roda dengan jari jari A = 50cm, B = 20 cm, dan C = 10 cm seperti gambar tersebut. Jika roda A memiliki kelajuan linier 10 m/s maka kecepatan sudut roda C dalam rad/s adalah...





Ditanya:
vA = 10 m/s
rA = 50 cm = 0,5 m
rB = 20 cm = 0,2 m
rC = 10 cm = 0,1 m

Ditanya:
ωC = ?

v = ωr

Dari roda A dan B (Sepusat/Seporos):
ωB = ωA
ωB = vA/rA
ωB = 10/0,5 = 20 rad/s

Dari roda B ke roda C (Sabuk/Rantai):
ωB rB = ωC rC
20 . 0,2 = ωC . 0,1
4 = 0,1ωC
ωC = 40 rad/s
Jawaban untuk soal 5 adalah A.