Kumpulan Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB) dan Pembahasannya - Gerak Melingkar Beraturan adalah gerak sebuah benda pada lintasan melingkar dengan kecepatan sudut yang konstan. Artinya gerak benda tersebut tidak dipercepat ataupun diperlambat. Jika pada artikel sebelumnya kita telah membahas mengenai Ringkasan Materi Gerak Melingkar Beraturan (GMB). Nah, pada kesempatan kali ini kita akan belajar mengenai contoh soal gerak melingkar beraturan.
Disini kita akan melihat beberapa kasus yang sering ditanyakan tentang gerak melingkar. Seperti menentukan kecepatan linear, poisis sudut, kecepatan sudut, percepatan sentripetal, dan gaya sentripetal. Kita juga akan mempelajari mengenai persamaan gerak dari sebuah benda atau partikel yang bergerak pada lintasan melingkar. Kemudian menentukan posisi sudut dari partikel tersebut setelah selang waktu tertentu.
Berikut Infoterlengkap.com akan memberikan beberapa rumus penting yang akan kita gunakan untuk menjawab soal gerak melingkar beraturan dibawah ini.
Untuk mempermudah anda, maka silahkan baca terlebih dahulu artikel tentang gerak melingkar beraturan yang telah saya bahas sebelumnya melalui link di atas. Pada artikel tersebut saya telah membahas mengenai konsep penting dalam gerak benda pada lintasan melingkar.
Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB) dan Pembahasannya
1. Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Sebuah gaya sentripetal bekerja pada sebuah benda yang memiliki massa 2 kg. Akibat gaya tersebut, benda bergerak melingkar beraturan. Jika jari-jari lintasan sebesar 1m dan kecepatan linear benda adalah 2 m/s. Tentukan berapa besar gaya sentripetal yang bekerja pada benda tersebut?
Solusi :
Diketahui :
m = 2 Kg
r = 1 m
v = 2 m/s
Ditanya : Gaya Sentripetal (Fs) = ...?
Jawab:
Jadi, besarnya gaya sentripetal yang bekerja pada benda tersebut sehingga memnyebabkan benda bergerak melingkar beraturan adalah 4 N.
2. Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Sebuah benda bermassa 0,2 Kg dan diikatkan pada salah satu ujung tali. Kemudian ujung lainya diputar sehingga menyebabkan benda tersebut bergerak melingkar dengan radius putaran 0,5 m. Jika dalam 1 detik benda berputar sebanyak 2 putaran, Maka tentukan leju linear, percepatan sentripetal dan gaya sentripetal yang dialami oleh benda tersebut ?
Solusi :
Diketahui :
m = 0,2 Kg
r = 0,5 m
f = 2 Hz
(Ingat: frekuensi adalah banyaknay putaran dalam 1 detik. Jika ada 2 putaran dalam 1 detik, maka frekueansi = 2 Hz)
Ditanya : Laju Linear (v), Percepatan Sentripetal (a_s) dan Gaya Sentripetal (Fs) = ...?
Jawab:
#1 Tentukan Laju Linear Benda (v)
ingat∶ v = ωr dan ω = 2πf; maka
v = 2πrf
v = 2π(0.5 m)(2 Hz)
v = 2π m/s
Jadi, besarnya kecepatan linear benda adalah 2π m/s
#2 Tentukan Percepatan Sentripetal Benda (as)
Jadi, besarnya percepatan sentripetal benda adalah 8π^2 m/s^2
#3 Tentukan Gaya Sentripetal Benda (Fs)
3. Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan sudut konstan, yaitu 15 rad/s. Jika posisi sudut awal benda adalah 4 radian. Maka tentukanlah
a. Persamaan gerak benda (θ)
b. Posisi sudut benda setelah bergerak selama 2 detik?
Solusi :
Diketahui :
ω = 15 rad/s
θi = 4 rad (Posisi Sudut Awal)
Ditanya :Persamaan gerak (θ) dan Posisi sudut setelah 2 detik = ...?
Jawab:
a. Persamaan gerak (θ)
b. Posisi sudut setelah 2 detik
Jadi, posisi sudut benda setelah bergerak selama 2 detik adalah 34 rad.
4. Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Sebuah partikel bergerak melingkar beraturan dengan posisi sudut awal 2 rad. Jika partikel bergerak dengan kecepatan sudut 5 rad/s, tentukanlah posisi sudut akhir pada saat t = 3 s.
Solusi :
Diketahui :
θi = 2 rad (Posisi Sudut Awal)
ω = 5 rad/s
t = 3s
Ditanya :Posisi sudut akhir (θf) = ...?
Jawab:
Jadi, posisi sudut akhir partikel adalah 17 rad
5. Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Kecepatan sudut sebuah partikel yang bergerak melingkar beraturan adalah 30 rad/s. Tentukanlah persamaan posisi sudut jika diketahui sudut awal θ = 3 rad.
Solusi :
Diketahui :
θi = 3 rad (Posisi Sudut Awal)
ω = 30 rad/s
Ditanya : Persamaan posisi sudut (θf) = ...?
Jawab:
Jadi, persamaan posisi sudut partikel tersebut adalah θf = 3 + 30t
6. Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Diketahui bahwa percepatan sebuah bola yang diikat dengan tali dan bergerak melingkar beraturan adalah 20 m/s . Jika panjang tali 0.8 m dan posisi awal θ = 2 rad, tentukanlah:
a. kecepatan sudut bola
b. persamaan posisi sudut
c. posisi sudut pada saat t = 5 s.
Solusi :
Diketahui :
v = 20 m/s
r = 0.8 m
θi = 2 rad (Posisi Sudut Awal)
Ditanya : ?
a. kecepatan sudut bola (ω)
v = ωr
ω = v / r
ω = 20 / 0.8
ω = 25 rad/s
b. persamaan posisi sudut (θf)
c. posisi sudut pada saat t = 5 s
Itulah artikel tentang Kumpulan Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB) dan Pembahasannya. Semoga artikel ini dapat memberikan manfaat untuk anda. Jangan lupa untuk share artikel ini pada akun media sosial atau group kelas anda. Agar kita bisa sama-sama belajar dan memahami materi gerak melingkar beraturan (GMB). Jika ada pertanyaan silahkan tuliskan pertanyaan anda melalui kolom komentar. Akhir kata saya ucapkan terimakash dan sampai jumpa kembali.
Advertisement