contoh soal gerak melingkar

Uji Kompetensi 3

1. Sebuah benda bergerak melingkar dengan dengan jari-jari 1 m dan kecepatan sudut awal 4 rad/s, lalu di percepat 2 rad/s2. Tentukan :
a. kecepatan sudut benda setelah 2 s
b. kecepatan linier setelah 2 s
c. sudut yang ditempuh setelah 2 s
d. kecepatan sudut setelah benda menempu sudut 12 rad.
e. jumlah putaran selama 2 sekon
2. Sebuah benda bergerak melingkar dengan dengan jari-jari 20 cm dengan percepatan 1 rad/s2. Setelah 3 sekon kecepatan sudut benda menjadi 5 rad/s. Tentukan :
a. kecepatan sudut mula-mula
b. percepatan sentripetal mula-mula
c. percepatan tangensial
3. Sebuah benda berputar diperlambat beraturan. Setiap detik kecepatan sudutnya berkurang sebesar 2 rad/s. Jika kecepatan awal benda 3 rad/s, tentukan posisi sudut setelah 3 s !
4. Sebuah benda melakukan GMBB. Dalam waktu 1 sekon benda menempuh sudut 2 rad. Dalam waktu 2 sekon kecepatan sudut menjadi 4 rad/s. Tentukan :
a. kecepatan sudut awal
b. percepatan sudut
5. Pada sebuah lomba balap sepeda, dari garis start Ali menggayuh sepedanya dengan kecepatan konstan 0,1 rad/s menyusuri track berbentuk lingkaran. Enam detik kemudian dari garis start, Budi memacu sepedanya dengan percepatan sudut tetap 0,4 rad/s2. Setelah berapa lama Budi mampu menyusul Ali ?

Evaluasi

G. Pilihan Ganda
Pilih satu jawaban yang paling tepat !
1. Sebuah mesin berputar 1200 putaran setiap 5 menit. Frekuensi mesin tersebut adalah … Hz.
a. 12
b. 6
c. 4
d. 2
e. 0,25

2. Kelajuan linier dari suatu titik yang berjarak 2 m dari pusat roda adalah 20 m/s. Roda akan berputar 50 kali dalam waktu … s
a. 5
b. 10
c. 25
d. 40
e. 50

3. Sebuah roda berputar dengan frekuensi 4 Hz, artinya :
1. kecepatan sudut roda 8 rad/s
2. di titik yang berjarak 2 m dari pusat roda laju liniernya 16 m/s
3. di titik yang berjarak 0,5 m dari pusat roda percepatan sentripetalnya 32 m/s2.
Pernyataan yuang benar adalah …
a. 1, 2
b. 2, 3
c. 1, 3
d. 1, 2, 3
e. tidak ada yang benar

4. Dua roda A dan B bersinggungan masing-masing berjari-jari 2 cm dan 6 cm. Jika kecepatan sudut roda A 12 rad/s, maka kecepatan sudut roda B adalah ….rad/s
a. 3
b. 4
c. 6
d. 12
e. 36

5. Sebuah benda berputar dengan kecepatan sudut konstan 0,5 rad/s. Dalam waktu 1 menit benda telah berputar sebanyak … kali
a. 15
b. 30
c. 45
d. 61
e. 75

6. Sebuah roda mula-mula diam, lalu diputar dengan percepatan sudut tetap 2 rad/s2. Besarnya sudut yang disapu selama 4 sekon adalah ... rad.
a. 4
b. 8
c. 16
d. 24
e. 32

7. Mobil meleati tikungan jalan berbentuk busur lingkaran berjari-jari 30 m dengan sinus sudut kemiringan 0,6. Jika g = 10 m/s2, maka agar mobil menikung dengan aman, kecepatan maksimum mobil adalah … m/s
a. 10
b. 12,5
c. 15
d. 17,5
e. 22,5

8. Sebuah batu bermassa 2 kg diikat dengan tali yang panjangnya 50 cm dan diputar pada lingkaran vertikal dengan kecepatan anguler 6 rad/s. Besarnya tegangan tali pada saat batu berada di titik tertinggi adalah … N
a. 16
b. 36
c. 56
d. 124
e. 144

9. Sebuah benda bermassa 10 kg diikat dengan tali secara beraturan pada bidang mendatar licin dengan jari-jari 1 m. Gaya tegangan yang dapat ditahan tali 360 N. Kecepatan maksimum yang diperbolehkan agar tali tidak putus adalah … m/s
a. 4,5
b. 5
c. 5,5
d. 6
e. 6,5

10. Sebuah ayunan konis sinus sudut simpangannya 0,6 dan panjang tali 50 cm. Besarnya laju linier ayunan adalah …cm/s
a. 30
b. 40
c. 60
d. 75
e. 150

URAIAN
Kerjakan soal berikut dengan benar !
1. Sebuah roda berjari-jari 14 cm berputar dengan frekuensi 5 Hz. Hitunglah :
a. periode & frekuensi putaran
b. kecepatan sudut
c. kecepatan linier
d. percepatan sentripetal
e. sudut yang ditempuh selama 4 s
2. Agus dan Eko berlari mengelilingi lintasan atletik berbentuk lingkaran. Jarak 120 m ditempuh Agus dalam waktu 30 s. Sedangkan Eko berlari dua kali lebih cepat dari Agus. Jika 6 putaran ditempuh Eko dalam waktu 1 menit, hitunglah jari-jari lintasan tersebut !
3. Sebuah roda mesin mula-mula berputar dengan kecepatan sudut 12 rad/s direm hingga berhenti. Selama pengereman roda melakukan 6 putaran lengkap. Hitung waktu yang diperlukan dari saat pengereman hingga roda berhenti !
4. Kecepatan putaran roda berubah dari 120 rpm menjadi 360 rpm dalam waktu 10 sekon. Hitung :
a. percepatan sudutnya
b. banyak putaran
c. sudut yang ditempuh
5. Tiga buah roda A, B dan C masing-masing berjari-jari 4 cm, 8 cm dan 16 cm. Roda A dan B seporos, sedangkan roda roda B dan C tepinya bersinggungan. Jika kelajuan linier roda A 20 cm/s, hitunglah kecepatan sudut roda C !