Contoh soal gerak melingkar berubah beraturan

7 Contoh soal gerak melingkar berubah beraturan

1. Sebuah baling-baling yang pada mulanya diam, berputar dengan percepatan sudut konstan 2 rad/s2. Tentukan percepatan sudut dan kelajuan sudut baling-baling 2 sekon kemudian. Nyatakan dalam radian dan sekon.
Pembahasan
Diketahui :
Contoh-soal-gerak-melingkar-berubah-beraturan-1Ditanya : percepatan sudut dan kelajuan sudut setelah 2 sekon
Jawab :
(a) Percepatan sudut setelah 2 sekon
Percepatan sudut konstan karenanya setelah 2 sekon, percepatan sudut tetap 2 rad/s2.
(b) Kelajuan sudut setelah 2 sekon
Percepatan sudut 2 rad/s2 = 2 radian/sekon per sekon artinya kelajuan sudut bertambah 2 radian/sekon setiap 1 sekon. Setelah 1 sekon, kelajuan sudut menjadi 2 radian/sekon. Setelah 2 sekon, kelajuan sudut menjadi 4 radian/sekon.

2. Roda yang pada mulanya diam dipercepat beraturan. Setelah 10 sekon, roda berputar dengan kelajuan sudut 60 rpm. Tentukan besar percepatan sudut roda!
Pembahasan
Contoh-soal-gerak-melingkar-berubah-beraturan-2Jawab :
Rumus gerak melingkar berubah beraturan (GMBB), mirip dengan rumus gerak lurus berubah beraturan (GLBB).
Contoh-soal-gerak-melingkar-berubah-beraturan-3

Contoh-soal-gerak-melingkar-berubah-beraturan-4

Besar percepatan sudut roda adalah 0,628 rad/s2

3. Sebuah silinder dalam waktu 4 detik kelajuan sudutnya berubah beraturan dari 20 rad/s menjadi 10 rad/s. Tentukan besar percepatan sudut silinder!
Pembahasan
Contoh-soal-gerak-melingkar-berubah-beraturan-5Jawab :
Contoh-soal-gerak-melingkar-berubah-beraturan-6Besar percepatan sudut silinder adalah -2,5 rad/s2. Tanda negatif = percepatan negatif atau perlambatan. Jika pada percepatan, kelajuan sudut bertambah, maka pada perlambatan, kelajuan sudut berkurang.

4. Sebuah benda pada mulanya berputar dengan kelajuan sudut 10 rad/s mengalami percepatan sudut konstan sebesar 2 rad/s2. Tentukan sudut yang kelilingi benda setelah 2 sekon!
Pembahasan
Contoh-soal-gerak-melingkar-berubah-beraturan-75. Roda mobil yang pada mulanya berputar dengan kelajuan sudut 20 rad/s, berhenti berputar setelah mengelilingi sudut 20 radian. Percepatan sudut roda adalah…
Pembahasan
Contoh-soal-gerak-melingkar-berubah-beraturan-8Jawab :
Soal ini diselesaikan menggunakan rumus 3.

Contoh-soal-gerak-melingkar-berubah-beraturan-9

6. Soal UN 1999/2000 P4 No.26

Tongkat PQ yang panjangnya 60 cm diputar dengan ujung Q sebagai poros dan PQ sebagai jari-jari perputaran. Tongkat PQ berputar dari keadaan diam dengan percepatan sudut 0,3 rad s-2. Jika posisi sudut awal = 0, maka kecepatan linear (v) ujung P pada saat t = 10 sekon adalah …

A. 1,8 m s-1

B. 3 m s-1

C. 5 m s-1

D. 30 m s-1

E. 180 m s-1

Pembahasan

Diketahui :

Panjang tongkat PQ = jari-jari lingkaran (r) = 60 cm = 60/100 m = 0,60 meter

Kecepatan sudut awal (ωo) = 0 rad/s

Percepatan sudut (α) = 0,3 rad s-2

Posisi sudut awal (θo) = 0

Ditanya : Kecepatan linear (v) ujung P pada saat t = 10 sekon

Jawab :

Terlebih dahulu hitung kecepatan sudut tongkat pada saat t 10 sekon.

Rumus Gerak Melingkar Berubah Beraturan :

ωt = ωo + α t = 0 rad/s + (0,3 rad s-2)(10 sekon) = 3 rad s-1

Kecepatan sudut pada saat t = 10 sekon adalah 3 radian/sekon.

Kecepatan linear pada saat t = 10 sekon, dihitung menggunakan rumus hubungan antara kecepatan linear (v), kecepatan sudut (ω) dan jari-jari (r).

v = r ω = (0,6 meter)(3 radian/sekon) = 1,8 meter/sekon.

Jawaban yang benar adalah A.

7. Soal UN 2002/2003

Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan awal 4 rad/s dan mengalami percepatan sudut 0,5 rad/s2 maka kecepatan benda pada detik keempat adalah …

A. 4,0 rad/s

B. 4,5 rad/s

C. 5,0 rad/s

D. 6,0 rad/s

E. 8,0 rad/s

Pembahasan

Diketahui :

Kecepatan sudut awal (ωo) = 4 radian/sekon

Percepatan sudut (α) = 0,5 rad/s2

Selang waktu (t) = 4 sekon

Ditanya : Kecepatan benda pada detik keempat (ωt)

Jawab :

Rumus gerak melingkar berubah beraturan :

ωt = ωo + α t

ωt = 4 + (0,5)(4)

ωt = 4 + 2

ωt = 6 radian/sekon

Jawaban yang benar adalah D.

Tinggalkan Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Beli tulisan Anda, 1 Judul Rp. 50.000. Pelajaran Kimia, Matematika, Biologi SMP/SMA.
Baca Info Selengkapnya

X