Friday, 1 June 2018

Kumpulan Soal Fisika Gerak Melingkar dan Pembahasannya Bagian 2

Soal 8
Perhatikan gambar berikut!





Jika rA = 3rB dan kecepatan sudut wA = 12 rad/s, besar kecepatan sudut B adalah . . .

A. 3 rad/s
B. 4 rad/s
C. 5 rad/s
D. 6 rad/s
E. 36 rad/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 3rB
       wA = 12 rad/s
Dit : wB ?

wA . rA = wB . rB
 12 . rA = wB .  3rB
       wB = 12 . rA/3rB
              =12A/3B
       wB = 4 rad/s

Jadi jawabannya adalah B.

Soal 9
Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 14 m/s dan berbelok pada sebuah tikungan berbentuk setengah lingkaran yang jari-jarinya 30 m. Percepatan sentripetal yang dialami mobil tersebut adalah . . .
A. 7,5 m/s2
B. 6,5 m/s2
C. 5,8 m/s2
D. 4,5 m/s2
E. 4,3 m/s2

Penyelesaian.
Dik : v = 14 m/s
         r = 30 m
Dit : as ?

as = v2
        r
     = 14 2
         30
     = 196
          30
as = 6,5 m/s2

Jadi jawabannya adalah B.

Soal 10
Pada gambar berikut diketahui rA = 21 cm, rB = 42 cm, dan wA = 4 rad/s. Jika kecepatan linear roda C adalah 1 m/s, jari-jari roda C adalah . . .

A. 50 cm
B. 75 cm
C. 100 cm
D. 125 cm
E. 150 cm

Penyelesaian.
Dik : rA = 21 cm = 0,21 m
         rB = 42 cm = 0,42 m
       wA = 4 rad/s
        VC = 1 m/s
Dit : rC ?

wA . rA = wB . rB
4 . 0,21 = wB . 0,42
     0,84 = wB . 0,42
       wB = 0,84
                0,42
      wB  = 2 rad/s

Karena roa B dan C seporos, maka :
wB = wC

VC = wC . rC
  1 = 2 . rC
rC = 1/2 m
rC = 50 cm

Jadi jawabannya adalah A.

Soal 11
Empat buah bola roda A, B, C, dan D berturut-turut berjari-jari 9 cm, 3cm, 50 cm, dan 5 cm dihubungkan dengan sabuk karet seperti gambar berikut.








Roda B dan C sesumbu. Jika roda A mempunyai periode 2 sekon, kecepatan sudut D besarnya . . .
A. 30π rad/s
B. 24π rad/s
C. 18π rad/s
D. 12π rad/s
E. 6π rad/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 9 cm = 0,09 m
         rB = 3 cm = 0,03 m
         rC = 50 cm = 0,5 m
         rD = 5 cm = 0,05 m
        TA = 2 s
Dit : wD ?

wA = 2π
          TA
      = 2π
          2
wA = π rad/s

wA . rA = wB . rB
π . 0,09 = wB . 0,03
   0,09π = wB . 0,03
        wB = 0,09π
                 0,03
        wB = 3π rad/s

Karena roda B dan C seporos, maka :
wB = wC

wC . rC = wD . rD
3π . 0,5 = wD . 0,05
        1,5 = wD . 0,05
        wD = 1,5 
                 0,05
        wD = 30π rad/s
Jadi jawabannya adalah A.

Soal 12
Perhatikan gambar berikut!

Sistem roda berjari-jari rA = 2 cm, rB = 4 cm, dan rC 10 cm dihubungkan seperti gambar. Roda B diputar 60 putaran per menit, maka laju linear roda C adalah . . .
A. 8π cm/s
B. 12 cm/s
C. 12π cm/s
D. 24 cm/s
E. 24π cm/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 2 cm
         rB = 4 cm
         rC = 10 cm
       wB = 60 putaran / menit = 1 putaran / detik
1 putatran = 2π
             wB = 1 x 2π
             wB = 2π rad/s
Dit : VC ?

VB = wB . rB
      = 2π . 4
VB = 8π rad/s

Karena roda A, B, dan C di hubungkan dengan sabuk atau tali maka :
VA = VB = VC

 Jadi jawabannya adalah A.

Soal 13
Perhatikan gambar berikut!






Sistem roda-roda pada gambar tersebut menunjujukkan bahwa roda B dan C berada pada satu pusat. Roda A dan B dihubungkan dengan tali sehingga jika roda A diputar, roda B dan C juga ikut berputar. Jari-jari roda A, B, dan C masing-masing adalah 40 cm, 10 cm, dan 30 cm. Jika roda A berputar dengan kecepatan sudut 20 rad/s, kecepatan linear roda C adalah . . .
A. 6 m/s
B. 10 m/s
C. 14 m/s
D. 18 m/s
E. 24 m/s

Penyelesaian.
Dik : rA  = 40 cm = 0,4 m
          rB = 10 cm = 0,1 m
          rC = 30 cm = 0,3 m
        wA = 20 rad/s
Dit : VC ?

wA . rA = wB . rB
20 . 0,4 = wB . 0,1
          8 = wB . 0,1
       wB =   8  
                 0,1
       wB = 80 rad/s

Karena roba B dan C seporos, maka :
wB = wC

 VC = wC . rC
      = 80 . 0,3
VC = 24 m/s

Jadi jawabannya adalah E.

Soal 14
Perhatikan gambar berikut!









Jari-jari roda A = 20 cm, roda B cm, dan roda C = 25 cm, pada saat roda A berputar dengan kecepatan angular 25 rad/s, kecepatan angular roda B adalah . . .
A. 5 rad/s
B. 20 rad/s
C. 25 rad/s
D. 80 rad/s
E. 100 rad/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 20 cm = 0,2 m
         rB = 5 cm = 0,05 m
         rC = 25 cm = 0,25 m
       wA = 25 rad/s
Dit : wB ?

wA . rA = wB . rB
25 . 0,2 = wB . 0,05
           5 = wB . 0,05
        wB =    5   
                  0,05
        wB = 100 rad/s

Jadi jawabannya adalah E.

Soal 15
Tiga roda dihubungkan seperti gambar berikut!







Jari-jari roda A, B, dan C masing-masing adalah 30 cm, 6 cm, dan 2 cm. Jika roda A berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s, roda C berputar dengan kecepatan sudut . . .
A. 100 rad/s
B. 150 rad/s
C. 200 rad/s
D. 250 rad/s
E. 300 rad/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 30 cm = 0,3 m
         rB = 6 cm = 0,06 m
         rC = 2 cm = 0,02 m
       wA = 10 rad/s
Dit : wC ?

wA . rA = wC . rC
10 . 0,3 = wC . 0,02
          3 = wC . 0,02
       wC =    3   
                 0,02
wC = 150 rad/s

Jadi jawabannya adalah B.



Kunjungi juga :

Soal 8
Perhatikan gambar berikut!






Jika rA = 3rB dan kecepatan sudut wA = 12 rad/s, besar kecepatan sudut B adalah . . .

A. 3 rad/s
B. 4 rad/s
C. 5 rad/s
D. 6 rad/s
E. 36 rad/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 3rB
       wA = 12 rad/s
Dit : wB ?

wA . rA = wB . rB
 12 . rA = wB .  3rB
       wB = 12 . rA/3rB
              =12A/3B
       wB = 4 rad/s

Jadi jawabannya adalah B.

Soal 9
Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 14 m/s dan berbelok pada sebuah tikungan berbentuk setengah lingkaran yang jari-jarinya 30 m. Percepatan sentripetal yang dialami mobil tersebut adalah . . .
A. 7,5 m/s2
B. 6,5 m/s2
C. 5,8 m/s2
D. 4,5 m/s2
E. 4,3 m/s2

Penyelesaian.
Dik : v = 14 m/s
         r = 30 m
Dit : as ?

as = v2
        r
     = 14 2
         30
     = 196
          30
as = 6,5 m/s2

Jadi jawabannya adalah B.

Soal 10
Pada gambar berikut diketahui rA = 21 cm, rB = 42 cm, dan wA = 4 rad/s. Jika kecepatan linear roda C adalah 1 m/s, jari-jari roda C adalah . . .

A. 50 cm
B. 75 cm
C. 100 cm
D. 125 cm
E. 150 cm

Penyelesaian.
Dik : rA = 21 cm = 0,21 m
         rB = 42 cm = 0,42 m
       wA = 4 rad/s
        VC = 1 m/s
Dit : rC ?

wA . rA = wB . rB
4 . 0,21 = wB . 0,42
     0,84 = wB . 0,42
       wB = 0,84
                0,42
      wB  = 2 rad/s

Karena roa B dan C seporos, maka :
wB = wC

VC = wC . rC
  1 = 2 . rC
rC = 1/2 m
rC = 50 cm

Jadi jawabannya adalah A.

Soal 11
Empat buah bola roda A, B, C, dan D berturut-turut berjari-jari 9 cm, 3cm, 50 cm, dan 5 cm dihubungkan dengan sabuk karet seperti gambar berikut.








Roda B dan C sesumbu. Jika roda A mempunyai periode 2 sekon, kecepatan sudut D besarnya . . .
A. 30π rad/s
B. 24π rad/s
C. 18π rad/s
D. 12π rad/s
E. 6π rad/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 9 cm = 0,09 m
         rB = 3 cm = 0,03 m
         rC = 50 cm = 0,5 m
         rD = 5 cm = 0,05 m
        TA = 2 s
Dit : wD ?

wA = 2π
          TA
      = 2π
          2
wA = π rad/s

wA . rA = wB . rB
π . 0,09 = wB . 0,03
   0,09π = wB . 0,03
        wB = 0,09π
                 0,03
        wB = 3π rad/s

Karena roda B dan C seporos, maka :
wB = wC

wC . rC = wD . rD
3π . 0,5 = wD . 0,05
        1,5 = wD . 0,05
        wD = 1,5 
                 0,05
        wD = 30π rad/s
Jadi jawabannya adalah A.

Soal 12
Perhatikan gambar berikut!

Sistem roda berjari-jari rA = 2 cm, rB = 4 cm, dan rC 10 cm dihubungkan seperti gambar. Roda B diputar 60 putaran per menit, maka laju linear roda C adalah . . .
A. 8π cm/s
B. 12 cm/s
C. 12π cm/s
D. 24 cm/s
E. 24π cm/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 2 cm
         rB = 4 cm
         rC = 10 cm
       wB = 60 putaran / menit = 1 putaran / detik
1 putatran = 2π
             wB = 1 x 2π
             wB = 2π rad/s
Dit : VC ?

VB = wB . rB
      = 2π . 4
VB = 8π rad/s

Karena roda A, B, dan C di hubungkan dengan sabuk atau tali maka :
VA = VB = VC

 Jadi jawabannya adalah A.

Soal 13
Perhatikan gambar berikut!






Sistem roda-roda pada gambar tersebut menunjujukkan bahwa roda B dan C berada pada satu pusat. Roda A dan B dihubungkan dengan tali sehingga jika roda A diputar, roda B dan C juga ikut berputar. Jari-jari roda A, B, dan C masing-masing adalah 40 cm, 10 cm, dan 30 cm. Jika roda A berputar dengan kecepatan sudut 20 rad/s, kecepatan linear roda C adalah . . .
A. 6 m/s
B. 10 m/s
C. 14 m/s
D. 18 m/s
E. 24 m/s

Penyelesaian.
Dik : rA  = 40 cm = 0,4 m
          rB = 10 cm = 0,1 m
          rC = 30 cm = 0,3 m
        wA = 20 rad/s
Dit : VC ?

wA . rA = wB . rB
20 . 0,4 = wB . 0,1
          8 = wB . 0,1
       wB =   8  
                 0,1
       wB = 80 rad/s

Karena roba B dan C seporos, maka :
wB = wC

 VC = wC . rC
      = 80 . 0,3
VC = 24 m/s

Jadi jawabannya adalah E.

Soal 14
Perhatikan gambar berikut!









Jari-jari roda A = 20 cm, roda B cm, dan roda C = 25 cm, pada saat roda A berputar dengan kecepatan angular 25 rad/s, kecepatan angular roda B adalah . . .
A. 5 rad/s
B. 20 rad/s
C. 25 rad/s
D. 80 rad/s
E. 100 rad/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 20 cm = 0,2 m
         rB = 5 cm = 0,05 m
         rC = 25 cm = 0,25 m
       wA = 25 rad/s
Dit : wB ?

wA . rA = wB . rB
25 . 0,2 = wB . 0,05
           5 = wB . 0,05
        wB =    5   
                  0,05
        wB = 100 rad/s

Jadi jawabannya adalah E.

Soal 15
Tiga roda dihubungkan seperti gambar berikut!







Jari-jari roda A, B, dan C masing-masing adalah 30 cm, 6 cm, dan 2 cm. Jika roda A berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s, roda C berputar dengan kecepatan sudut . . .
A. 100 rad/s
B. 150 rad/s
C. 200 rad/s
D. 250 rad/s
E. 300 rad/s

Penyelesaian.
Dik : rA = 30 cm = 0,3 m
         rB = 6 cm = 0,06 m
         rC = 2 cm = 0,02 m
       wA = 10 rad/s
Dit : wC ?

wA . rA = wC . rC
10 . 0,3 = wC . 0,02
          3 = wC . 0,02
       wC =    3   
                 0,02
wC = 150 rad/s

Jadi jawabannya adalah B.



Kunjungi juga :

Diposting oleh di

3 comments:

Subscribe to: Post Comments (Atom)