Tutorial bahan pelajaran fisika Sekolah Menengan Atas dalam kesempatan kali ini akan membahas wacana soal gerak melingkar beraturan (GMB). Soal-soal gerak melingkar dalam postingan kali ini meliputi bagaimana cara mencari Periode, Frekuensi, Kecepatan sudut dan juga kecepatan linear dari suatu benda yang bergerak melingkar.
Jika pada bimbingan sebelumnya lintasan suatu benda yang bergerak berbentukgaris lurus seperti pada Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), maka Gerak Melingkar Beraturan (GMB) memiliki lintasan berupa lingkaran.
Sama halnya pada masalah Gerak Lurus yang terbagi dua klasifikasi : Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), Pada gerak melingkar terdapat dua kategori juga yakni :
- Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
- Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)
Gerak Melingkar Beraturan (GMB) mempunyai kecepatan sudut (ω) yang tetap, Sedangkan Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB) mempunyai percepatan sudut yang tetap (α). Kaprikornus sudah terperinci sekarang perbedaan antara Gerak Melingkar Beraturan (GMB) dengan Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB).
Daftar Isi
Latihan Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
1. Soal GMB Pertama
Banyaknya wakty yang diperlukan untuk menempuh satu putaran disebut dengan……?
A. Gaya Sentripetal
B. Frekuensi C. Kecepatan anguler
D. Periode
Pembahasan
Frekuensei yaitu banyaknya jumlah putaran dalam selang waktu satu sekon.
Kecepatan sudut (kecepatan anguler) merupakan besarnya sudut yang ditempuh tiap satuan waktu.
Periode yaitu waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran
Jawab : D
2. Soal GMB Kedua
Yang manakah pernyataan berikut yang menyatakan fungsi dari percepatan sentripetal…
A. Berfungsi untuk mengganti arah kecepatan.
B. Berfungsi untuk menjumlah banyakya putaran
C. Untuk menyatakan frekuensi
D. Untuk mengkalkulasikan kecepatan sudut
Pembahasan
Jawab : A
3. Soal GMB Ketiga
Jika sebuah mesin berputar 240 putaran per menit. Maka periode mesin tersebut yaitu …
A. 1 s
B. 0,2 s
C. 0,25 s
D. 0,13 s
Pembahasan
“n” menyatakan jumlah putaran
“T” menyatakan periode
t = per menit = 60 s
n = 180
T =
T =
= 0,25 s
Jawab : C
4. Soal GMB Keempat
Sebuah benda berputar sebanyak 7200 putaran dalam 6 menit, maka Frekuensi roda tersebut adalah …
A. 25 Hz
B. 30 Hz
C. 20 Hz
D. 40 Hz
Pembahasan
“t” menyatakan Waktu
“f” menyatakan Frekuensi
n = 7200 putaran t = 6 menit = 360 s
f =
f =
= 20 Hz
Jawab : C
5. Soal GMB Kelima
Sebuah benda melakukan gerak melingkar beraturan dan memiliki periode 0,5 s dengan jari-jari 1 m. Maka kecepatan sudut tetap benda tersebut yakni ….?
A. 40π rad/s
B. 0,4π rad/s
C. 14π rad/s
D. 4π rad/s
Pembahasan
” r ” menyatakan jari-jari
” ω ” menyatakan kecepatan sudut
ω =
ω =
ω = 4π rad/s
Jawab : D
6. Soal GMB Keenam
Sebuah roda bergerak secara melingkar sebanyak 7200 rpm. Berapakah kecepatan sudut roda tersebut ?
A. 200 π rad/s
B. 120 π rad/s
C. 300 π rad/s
D. 240 π rad/s
Pembahasan
f =
= 120 Hz
ω = 2πf
ω = 2π . 120
ω = 240π rad/s
Jawab : D
7. Soal GMB Ketujuh
Jika suatu benda berputar 60 putaran setiap 2 menit. Maka nilai frekuensi dan kecepatan sudut benda tersebut yakni ….
A. 2 Hz dan 3,14 rad/s
B. 0,5 Hz dan 6,24 rad/ s
C. 1 Hz dan 3,14 rad/ s
D. 0,5 Hz dan 3,14 rad/s
Pembahasan
t = 2 menit = 120 detik
f =
f =
= 0,5 Hz
ω = 2πf
ω = 2 . π . (0,5)
ω = π
ω = 3,14 rad/ s
Jawab : D
8. Soal GMB Kedelapan
Jika suatu benda yang mempunyai radius 48 cm dan melakukan gerak melingkar beraturan dengan kelajuan linear 1,2 m/s. Berapakah kecepatan sudutnya ?
A. 200 π rad/s
B. 120 π rad/s
C. 300 π rad/s
D. 240 π rad/s
Pembahasan
” r ” menyatakan jari-jari
” ω ” menyatakan kecepatan sudut
r = 48 cm = 0,48 m
v = 1,2 m/s
ω =
ω =
= 2,5 rad/s
9. Soal GMB Kesembilan
Sebuah benda yang melalukan gerak melingkar beraturan mempunyai massa 1 kg dengan jari-jari 2 m dan kelajuan linear 3 m/s. Maka gaya sentripetal yang melakukan pekerjaan pada benda tersebut adalah ….
A. 12 N
B. 2 N
C. 30 N
D. 4,5 N
Pembahasan
” m ” menyatakan Massa
” V ” menyatakan Kelajuan linear
” Fs ” menyatakan Gaya sentripetal
m = 1 kg
r = 2 m
V = 3 m/s
Fs = m
Fs = 1 .
= 4,5 N
10. Soal GMB Kesepuluh
Roni berlari mengelilingi suatu titik yang berjarak 5 meter darinya dengan kecepatan 1 m/s selama 2 putaran. Periode gerakan Roni diukur dari titik tersebut sebesar….
A. 2π s
B. 5π s
C. 7π s
D. 10π s
Pembahasan
11. Soal GMB Kesebelas
Sebuah bola pingpong diikatkan pada seutas benang dan di putar dengan kecepatan tetap. Panjang benang 0,5 m dan bola melaksanakan 0,5 putaran dalam waktu 1 sekon. Berapakah frekuensi bolapingong ?
A. 5 Hz
B. 1 Hz
C. 0,5 Hz
D. 15 Hz
Pembahasan
n = 0,5 putaran
t = 1 s
f =
f =
f = 0,5 Hz
Jawab : C
12. Soal GMB Keduabelas
Sebuah bola pingpong diikatkan pada seutas benang dan diputar dengan kecepatan tetap. Panjang benang 0,5 m dan bola melakukan 3 putaran dalam waktu 1 sekon. Carilah nilai dari :
A. Frekuensi bola pingpong
B. Periode bola pingpong
C. Kecepatan sudut bola pingpong
D. Kecepatan linear bola pingpong
Pembahasan
r = 0,5 m
n = 3 putaran
t = 1 s
A. Frekuensi bola pingpong
f =
f = 3 Hz
Kaprikornus Frekuensi bola pingpong = 3 Hz
B. Periode bola pingpong
T =
s
Makara Periode bola pingpong yaitu
s
C. Kecepatan sudut bola pingpong
ω = 2π x 3
ω = 6π rad/s
Makara Kecepatan sudut bola pingpong 6π rad/s
D. Kecepatan linear bola pingpong
V = 6π x 0,5
V = 3π m/s
Kaprikornus Kecepatan linear bola pingpong 3π m/s