Gerak melingkar dan roda-roda berhubungan – contoh soal UN

Pelajari materi gerak melingkar dan gerak melingkar beraturan agar lebih memahami pembahasan soal ini.

1. Roda berjari-jari 10 cm berputar secara beraturan sehingga menempuh 180 putaran tiap menit. Kecepatan linear suatu titik di tepi roda adalah…
Gerak melingkar dan roda berhubungan 0Pembahasan
Diketahui :
Gerak melingkar dan roda berhubungan 1Ditanya :
Kecepatan linear (v) ?
Jawab :
Titik di tepi roda berjarak 0,1 meter dari pusat roda.
Gerak melingkar dan roda berhubungan 2Jawaban yang benar adalah A.

2. Sebuah benda bergerak dengan kelajuan konstan v melalui lintasan yang berbentuk lingkaran berjari-jari R dengan percepatan sentripetal (as). Agar percepatan sentripetal menjadi tiga kali dari semula maka…..
A. v dijadikan 4 kali dan R dijadikan 2 kali semula
B. v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 4 kali semula
C. v dijadikan 3 kali dan R dijadikan 3 kali semula
D. v tetap dan R dijadikan 2 kali semula
E. v dijadikan 2 kali semula dan R tetap
Pembahasan
Gerak melingkar dan roda berhubungan 3Jawaban yang benar adalah C.

3. Roda A, B dan C saling berhubungan seperti pada gambar. Jika jari-jari roda A, B dan C masing-masing 10 cm, 4 cm dan 2 cm, dan roda B berputar dengan kecepatan sudut 5 rad.s-1 maka roda C berputar dengan kecepatan sudut sebesar….
Gerak melingkar dan roda berhubungan 4A. 80 rad.s-1
B. 55 rad.s-1
C. 40 rad.s-1
D. 25 rad.s-1
E. 10 rad.s-1
Pembahasan
Diketahui :
Gerak melingkar dan roda berhubungan 5Jawab :
Hubungan roda A dan roda B
Roda A dan roda B saling menempel karenanya roda A dan roda B berputar secara bersama-sama. Karena berputar bersama-sama maka kecepatan sudut roda A = kecepatan sudut roda B.
Gerak melingkar dan roda berhubungan 6Hubungan roda A dan roda C
Keliling roda A jauh lebih besar daripada keliling roda C. Jika roda C telah menempuh sudut 360o atau melakukan satu putaran, dalam waktu yang sama, roda A belum mencapai 360o atau satu putaran. Dengan demikian, kecepatan sudut roda A tidak sama dengan kecepatan sudut roda C.
Walaupun demikian, roda A dan roda C dihubungkan dengan tali. Karena dihubungkan dengan tali maka selama selang waktu yang sama, jarak yang ditempuh tepi roda A = jarak yang ditempuh tepi roda C. Jadi kecepatan linear roda A = kecepatan linear roda B.
Kesimpulan :
Gerak melingkar dan roda berhubungan 7Jawaban yang benar adalah D.