Soal Gerak Melingkar.docx

SOAL-SOAL GERAK MELINGKAR 1. Tongkat PQ yang panjangnya 60 cm diputar dengan ujung Q sebagai poros dan PQ sebagai jari-jari perputaran. Tongkat PQ berputar dari keadaan diam dengan percepatan sudut 0,3 rad/s2 jika posisi sudut awal = 0, maka kecepatan linear (v) ujung P pada saat t = 10 s adalah….. a.1,8 ms-1 b.3 ms-1 c. 5 ms-1 d.30 ms-1 e.180 ms-1 2. Seorang pemain akrobat melakukan atraksi tong setan dengan mengendarai sebuah sepeda motor. Jika jari-jari tong setan tersebut 7,5 m dan μs = 0,3 tentukan kelajuan minimum sepeda motor agar sepeda motor tersebut tidak terjatuh ketika melaju di permukaan dinding tong setan adalah… a. 5 m/s b. 8,3 m/s c. 2√6 m/s d. 10√3 m/s e. 5√10 m/s 3. Sebuah jembatan melengkung dengan jari-jari kelengkungan sebesar R. Titik pusat kelengkungan terletak di bawah jembatan. Jika percepatan gravitasi di tempat itu adalah g, besar gaya pada jembatan yang diakibatkan oleh sebuah mobil yang beratnya W dan bergerak dengan kecepatan sebesar v ketika tepat berada di puncak jembatan adalah… a.

W(1+

v2 ) R

g v2

b. W(1+ gR) Wv2

c. W+gR d.

W (1−

V2 ) R

g v2

e. W(1 - gR)

4. Sebuah benda dengan massa 5 kg diikat dengan tali, berputar dalam satu bidang vertikal. Lintasan dalam bidang itu adalah suatu lingkaran dengan jari-jari 1,5 m. jika kecepatan sudut tetap 2 rad/s dan g=10 m/s2, maka tegangan tali pada saat benda di titik terendah adalah… a. 10 N b. 45 N c. 80 N d. 14 N e. 84 N

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

C B

A

D

Roda B dan C sesumbu.Jika roda A mempunyai periode 2 sekon, maka kecepatan sudut roda D besarnya…. a. 10 π rad/s b. 15 π rad/s c. 20 π rad/s d. 25 π rad/s e. 30 π rad/s

6. Sebuah mobil melewati tikungan jalan datar yang membentuk busur lingkaran dengan jari-jari 100 m.Jika koefisien gesekan statis ban mobil dengan jalan 0,1 maka kecepatan maksimum mobil di tikungan tersebut adalah…. a. 90 km/jam b. 72 km/jam c. 60 km/jam d. 50 km/jam e. 36 km/jam

7. Dalam keadaan diam,sebuah benda tegar melakukan gerak melingkar dengan kecepatan sudut 15 rad/s2. Titik P berada pada benda tersebut, berjarak 10 cm dari pusat putaran. Besar percepatan total yang dialami P pada saat t = 0,4 sekon adalah… a. 4 m/s2 b. 5,39 m/s2 c. 3,9 m/s2 d. 7 m/s2 e. 7,13 m/s2 8. Jari-jari roda gigi depan R1 dekat pedal pada sepeda selalu lebih besar daripada roda gigi belakang R2. Jika roda gigi depan dikayuh dengan besar kecepatan ω1 dan jari-jari roda belakang sepeda adalah R, maka kelajuan sepeda adalah v. Jika roda belakang sepeda diganti 3R dengan roda yang memiliki jari-jari 2 , sementara R1 , R2 , dan ω1 dibuat tetap, maka kelajuan sepeda sekarang adalah... a. b.

2 v 3 1 v 3 2

c. √3 v d.

3 2

v 3 2

e. √ v

9. Perhatikan hubungan roda-roda berikut:

Jari-jari roda RA= 25 cm, RB = 15 cm, dan RC = 40 cm. Roda C berputar dengan kecepatan 60 putaran per menit. Kecepatan sudut roda A adalah .... a. 2,5π rad/s b. 3,0π rad/s c. 3,2π rad/s d. 3,5π rad/s e. 3,8π rad/s 10. Perhatikan gambar di bawah (sistem empat roda). R1 = 5 cm,R2 = 4 cm,R3 = 6 cm, dan R4 = 10 cm. (Roda 2 sepusat menempel roda 3). Perbandingan kecepatan sudut antara roda 1 dan roda 4 adalah… a. 1 : 2 b. 2 : 1 c. 4 : 5 d. 3 : 1 e. 3 : 2

1

3 2

4