Soalan Contoh Pecutan Mentripetal

7 Contoh soalan pecutan memusat

1. Sebiji batu diikat pada tali dan kemudian diputarkan secara mendatar sehingga batu itu berputar pada sudut 360°.^o setiap 1 saat. Jika panjang tali itu ialah 20 cm, tentukan magnitud pecutan mentripetal objek itu!
Perbincangan
Dikenali :
Halaju sudut (ω) = 360^o/saat = 1 putaran / saat = 6,28 radian/saat
Panjang tali = jejari (r) laluan bulat = 20 cm = 0,2 meter
Ditanya : pecutan memusat (a_s)
Jawab :

2. Sebuah roda dengan jejari 30 cm berputar pada kelajuan sudut 180 rpm. Tentukan pecutan mentripetal bagi satu titik di tepi roda itu!
Perbincangan
Dikenali :
Jejari (r) roda = 30 cm = 0,3 meter
Halaju sudut (ω) = 180 pusingan / 60 saat = 3 pusingan / saat = (3)(6,28 radian) / saat = 18,84 radian/saat
Ditanya : pecutan memusat (a_s) pada r = 0,3 meter
Jawab :

3. Seorang pelumba memandu sebuah kereta mengelilingi selekoh separuh bulatan dengan jejari kelengkungan 50 meter. Jika kelajuan kereta itu ialah 72 km/jam, apakah pecutan mentripetal kereta itu?
Perbincangan
Dikenali :
Jejari (r) = 50 meter
Kelajuan (v) = 72 km/jam = (72)(1000 meter) / 3600 saat = 20 meter/saat
Ditanya : magnitud pecutan mentripetal (a)_s)
Jawab :
Magnitud pecutan mentripetal kereta itu:
a_s = v² / r = 20² / 50 = 400 / 50 = 8 m/s²

4. Sebuah kereta bergerak di selekoh dengan pecutan jejari 10 m/s², dengan ini ialah pecutan memusat maksimum yang boleh dicapai oleh kereta tanpa tergelincir keluar dari trek. Jika kelajuan kereta ialah 108 km/j, apakah jejari kelengkungan lengkung tersebut supaya kereta tidak tergelincir?
Perbincangan
Dikenali :
Pecutan memusat (a)_s) = 10 m/s²
Kelajuan kereta (v) = 108 km/jam = (108)(1000) / 3600 = 30 meter/saat
Ditanya : jejari (r)
Jawab :
Jejari kelengkungan selekoh:
r=v² / pada_s
r = 30² / 10 = 900 / 10 = 90 meter

5. Soalan Peperiksaan Kebangsaan 2003/2004

Graf yang menunjukkan hubungan antara pecutan memusat (a _s ) dan halaju linear (v) dalam gerakan membulat seragam...

Perbincangan

Formula pecutan memusat:

Penerangan: a _s = pecutan mentripetal, v = halaju linear, r = jarak dari paksi putaran.

Kita mengkaji hubungan antara pecutan memusat (a _s ) dan halaju linear (v) supaya jarak dari paksi putaran (r) adalah malar. Katakan r = 1.

Nilai v meningkat secara linear, nilai as meningkat secara eksponen.

Jawapan yang betul ialah A.

6. Soalan Peperiksaan Kebangsaan untuk SMA/MA Fizik U-ZC-2013/2014 No. 4

Sebiji guli dipintal di dalam mangkuk bulat dengan diameter 1 m. Jika guli itu berputar di sekeliling tepi mangkuk pada kelajuan sudut malar 50 rpm, maka kelajuan linear dan pecutan mentripetal guli itu ialah….

A. 50 ms ^-1 dan 2500 ms ^-2

B. 5π ms ^-1 dan 25π ² ms ^-2

C. 5π/3 ms ^-1 dan 25π ² /18 ms ^-2

D. 5π/6 ms ^-1 dan 25π ² /18 ms ^-2

E. 5π/12 ms ^-1 dan 25π ² /36 ms ^-2

Perbincangan

Adalah diketahui bahawa:

Diameter bulatan (D) = 1 meter

Jejari bulatan (r) = 0,5 meter

Halaju sudut (ω) = 50 rpm = 50 pusingan / 1 minit

1 pusingan = 2π radian

50 pusingan = 50 (2π radian) = 100π radian

1 minit = 60 saat

Halaju sudut (ω) = 100π radian / 60 saat = (10π/6) radian/saat

Soalan: Halaju linear (v) dan pecutan memusat (a _s )

Jawapan:

Halaju linear (v) :

v = r ω = (0,5)(10π/6) = 5π/6 m/s

Pecutan memusat (a)_s):

a _s = v ² /r = (5π/6) ² : 0,5 = 25π ^2/36 : 0,5 = (25π ^2/36 )(1/ 0,5)

a _s = (25π ² /18) m/s ²

Jawapan yang betul ialah D.

7. Soalan Peperiksaan Kebangsaan 2007/2008 P4 No. 6

Sebuah objek bergerak pada laju malar v di sepanjang laluan bulat dengan jejari R dengan pecutan mentripetal (a _s ). Agar pecutan mentripetal menjadi dua kali ganda daripada yang asal, maka...

A. v dibuat 4 kali dan R dibuat 2 kali lagi

B. v dibuat 2 kali dan R dibuat 4 kali lagi

C. v dibuat 2 kali dan R dibuat 2 kali lagi

D. v kekal dan R digandakan semula

E. v digandakan semula dan R kekal

Perbincangan