Pembahasan soal gaya sentripetal

1. Soal UN 2001/2002

Sebuah benda yang bermassa 200 gram diikat dengan tali ringan kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut tetap sebesar 5 rad s–1, seperti pada gambar berikut. Jika panjang tali l = 60 cm, maka besar gaya sentripetal yang bekerja pada benda adalah …

A. 0,3 NPembahasan soal gaya sentripetal 1

B. 0,6 N

C. 3 N

D. 6 N

E. 30 N

Pembahasan

Diketahui :

Massa benda (m) = 200 gram = 200/1000 kg = 2/10 kg = 0,2 kg

Kecepatan sudut (ω) = 5 radian/sekon

Panjang tali = jari-jari (r) lintasan melingkar = 60 cm = 60/100 meter = 0,6 meter

Ditanya : Besar gaya sentripetal yang bekerja pada benda adalah….

Jawab :

Gaya sentripetal adalah resultan gaya yang menyebabkan benda mengalami percepatan sentripetal. Rumus gaya sentripetal :

F = m as

F = m v2/r = m ω2 r

Keterangan : F = gaya sentripetal, m = massa benda, v = kecepatan tangensial, ω = kecepatan sudut, r = jari-jari lintasan melingkar.

F = m ω2 r = (0,2)(5)2 (0,6) = (0,2)(25)(0,6) = 3 Newton

Jawaban yang benar adalah C.

2. Soal UN 2002/2003

Seorang siswa memutar sebuah batu yang diikatkan pada ujung seutas tali. Batu diputar secara horizontal seperti gambar di atas. Jika laju berputarnya batu dijadi kan 2 kali semula, maka gaya sentripetalnya menjadi …

A. 6 kali semulaPembahasan soal gaya sentripetal 2

B. 5 kali semula

C. 4 kali semula

D. 2 kali semula

E. 2 kali semula

Pembahasan

Diketahui :

Massa batu = m

Kelajuan batu = v

Panjang tali = jari-jari = r

Ditanya : Jika laju menjadi 2 kali semula, gaya sentripetalnya menjadi…

Jawab :

Pembahasan soal gaya sentripetal 3

Jika laju menjadi 2 kali semula, maka gaya sentripetal menjadi :

Pembahasan soal gaya sentripetal 4

Gaya sentripetal menjadi 4 kali semula.

Jawaban yang benar adalah C.

3. Soal UN 2006/2007

Sebuah belokan jalan datar dirancang untuk dilalui mobil dengan kecepatan maksimum 10 ms–1. Diketahui koefisien gesekan antara ban dan jalan 0,5 dan jari-jari kelengkungan jalan R m. Maka nilai R adalah…. (g = 10 ms–2)

A. 7,5 meter

B. 8,0 meter

C. 10 meter

D. 15 meter

E. 20 meter

Pembahasan

Diketahui :

Kecepatan (v) = 10 m/s

Koefisien gesekan antara ban dan jalan (μs) = 0,5

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2

Ditanya : Jari-jari kelengkungan jalan (R meter)

Jawab :

Satu-satunya resultan gaya pada arah horisontal yang bekerja pada mobil ketika mobil menikung adalah gaya gesek statis. Rumus gaya gesek statis :

Pembahasan soal gaya sentripetal 5

Hukum Gerak Newton

216.21 KB

Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung