5 Contoh soal kecepatan sudut dan kecepatan tangensial
1. Sebuah bola diikat pada seutas tali yang panjangnya 2 meter lalu diputar melingkar horisontal hingga bola bergerak dengan kecepatan sudut konstan 10 radian/sekon. Tentukan besar kecepatan tangensial sebuah titik yang (a) berjarak 0,5 meter dari poros (b) berjarak 1 meter dari poros (c) berada pada tepi roda.
Pembahasan
Diketahui :
Panjang tali = jari-jari lintasan melingkar (r) = 2 meter
Kelajuan sudut = 10 radian/sekon
Ditanya : kelajuan tangensial sebuah titik pada (a) r = 0,5 meter (b) r = 1 meter (c) r = 2 meter
Jawab :
Rumus hubungan antara kelajuan tangensial dan kelajuan sudut :
(a) Kelajuan tangensial (v) sebuah titik pada r = 0,5 meter
v = (0,5 meter)(10 rad/s) = 5 meter/sekon
(b) Kelajuan tangensial (v) sebuah titik pada r = 1 meter
v = (1 meter)(10 rad/s) = 10 meter/sekon
(c) Kelajuan tangensial (v) sebuah titik pada r = 2 meter
v = (2 meter)(10 rad/s) = 20 meter/sekon
2. Frekuensi putaran sebuah baling-baling berdiameter 20 cm adalah 5000 rpm. Tentukan besar kecepatan tangensial suatu titik yang (a) berjarak 5 cm dari poros (b) berjarak 10 cm dari poros atau berada pada tepi baling-baling
Pembahasan
3. Sebuah titik pada tepi roda berjari-jari 30 cm bergerak melingkar dengan kelajuan 10 meter/sekon. Berapa besar kecepatan sudut roda tersebut ?
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari (r) = 30 cm = 0,3 meter
Kelajuan tangensial (v) = 10 meter/sekon
Ditanya : kelajuan sudut ?
Jawab :
4. Sebuah mobil bergerak sejauh 10 meter setiap 1 sekon. Jika diameter roda mobil adalah 50 cm, tentukan kelajuan sudut roda tersebut!
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda (r) = 0,25 meter
Kelajuan tepi roda (v) = 10 meter/sekon
Ditanya : kelajuan sudut roda!
Jawab :
5. Jika kelajuan sudut roda berjari-jari 20 cm adalah 120 rpm, berapa jarak tempuh mobil ketika bergerak selama 10 sekon ?
Pembahasan
Diketahui :
Jari-jari roda (r) = 20 cm = 0,2 meter
Kelajuan sudut roda = 120 putaran / 60 sekon = 2 putaran / sekon = (2)(6,28) radian / sekon = 12,56 radian / sekon
Ditanya : jarak tempuh mobil selama 10 sekon.
Jawab :
Kelajuan tepi roda :
Kelajuan tepi roda 2,5 meter / sekon artinya sebuah titik pada tepi roda bergerak sejauh 2,5 meter setiap 1 sekon. Setelah 10 sekon, titik pada tepi roda bergerak sejauh 25 meter.
Jadi jarak tempuh mobil selama 10 sekon adalah 25 meter.
