Pembahasan Soal UN Fisika SMA tentang Gerak Melingkar

#Pembahasan Fisika Sekolah Asik

Kode C/F/Q UN 2014
1. Sebuah benda bergerak melingkar dengan jari-jari 50 cm. Jika benda melakukan 120 rpm, maka waktu putaran dan kecepatan benda tersebut berturut-turut yaitu ....
A. 0,5 s dan 2$\pi$ m/s
B. 0,5 s dan 0,2$\pi$ m/s
C. 0,5 s dan $\pi$ m/s
D. 2,0 s dan 5$\pi$ m/s
E. 2,0 s dan 10$\pi$ m/s

Penyelesaian:
Diketahui:
N = 120 rpm (120 putaran dalam 1 menit)
t = 1 menit = 60 s
R = 50 cm = 0,5 m
Ditanya:
T dan v .... ?
Jawab:
$T=\fractN$
$T=\frac60120$
$T=0,5$ s

$v=\frac2\pi T.R$
$v=\frac2\pi 0,5.0,5$
$v=2\pi$ m/s
Jawab: (A)

Kode H/P/R UN 2014
2. Sebuah roda dengan jari-jari 50 cm berotasi dengan kecepatan sudut 900 rpm, maka nilai besaran berikut yang benar adalah ....
A. kecepatan sudut $30\pi$ rad/s dan frekuensi 15 Hz
B. kecepatan sudut $15\pi$ rad/s dan frekuensi 30 Hz
C. kecepatan sudut $30\pi$ rad/s dan masa 15 s
D. kecepatan linier 30 m/s dan kurun 30 s
E. kecepatan linier 15 m/s dan kala 15 s

Penyelesaian:
Diketahui:
N = 900 rpm (900 putaran dalam 1 menit)
t = 1 menit = 60 s
R = 50 cm = 0,5 m
Ditanya:
Nilai besaran yang benar... ?

Jawab:
mengitung frekuensi:
$f=\fracNt$
$f=\frac90060$
$f=15$ Hz

menghitung periode:
$T=\frac1f$
$T=\frac115$ s

menghitung kecepatan sudut:
$\omega =2.\pi .f$
$\omega =2.\pi .15$
$\omega =30.\pi$ rad/s

menghitung kecepatan linier:
$v=\omega .R$
$v=30.\pi .0,5$
$v=15.\pi$ m/s
Jawab: (A)

Kode B/F/I/L UN 2013
3. Perhatikan gambar berikut:

Roda B dan C dihubungkan dengan tali karet, roda A dan roda C sepusat menempel satu sama lain. Jari-jari roda A, B, dan C masing-masing 50 cm, 40 cm dan 20 cm. Apabila roda A berputar dengan kecepatan sudut 20 rad/s, maka kecepatan linier roda B yaitu ....

A. 4 m/s

B. 6 m/s

C. 8 m/s

D. 10 m/s

E. 12 m/s

Penyelesaian:

Roda A dan roda C sepusat, maka berlaku persamaan:

$\omega _A=\omega _C$

karena $\omega _A=20$ rad/s, maka nilai  $\omega _C=20$ rad/s

kecepatan linier roda C:

$v_C=\omega_C.R_C$

$v_C=20.0,4$

$v_C=8$ m/s

Roda B dihubungkan tali dengan roda C, maka berlaku persamaan:

$v_B=v_C$

$v_B=8$ m/s

Jawab: (C)

Kode H/T UN 2013

4. Perhatikan korelasi roda-roda berikut:

Jari-jari roda $R_A=25$ cm, $R_B=15$ cm, dan $R_C=40$ cm. Roda C berputar dengan kecepatan 60 putaran per menit. Kecepatan sudut roda A ialah ....

A. $2,5\pi$ rad/s
B. $3,0\pi$ rad/s
C. $3,2\pi$ rad/s
D. $3,5\pi$ rad/s
E. $3,8\pi$ rad/s

Penyelesaian:

frekuensi roda C adalah:

$f_C=\fracNt$
$f_C=\frac6060$
$f_C=1$ Hz

Kecepatan sudut roda C:

$\omega_C =2.\pi .f_C$
$\omega_C =2.\pi .1$
$\omega_C =2.\pi$ rad/s
Kecepatan linier roda C:

$v_C=\omega_C.R_C$

$v_C=2\pi.0,4$

$v_C=0,8$ m/s

Roda B dihubungkan tali dengan Roda C, maka:

$v_B=v_C$

$v_B=0,8$ m/s

Roda A bersinggungan dengan Roda B, maka:

$v_A=v_B$

$v_A=0,8$ m/s

Kecepatan sudut roda A:

$\omega _A=\fracv_AR_A$

$\omega _A=\frac0,80,25$

$\omega _A=3,2$ rad/s

Jawab: (C)

Kode K/P UN 2013
5. Dari sistem roda-roda berikut $R_A$ = 5 cm, $R_B$ = 20 cm dan $R_C$ = 25 cm. Jika roda A dan B dipasang pada sumbu yang sama, maka perbandingan kecepatan sudut A dengan kecepatan sudut roda C yaitu ....

A. 5 : 4
B. 5 : 1
C. 4 : 5
D. 4 : 1
E. 1 : 5

Penyelesaian:
Roda A dihubungkan tali dengan Roda C, maka berlaku persamaan:
$v_A=v_C$
$\omega _A.R_A=\omega _C.R_C$
$\frac\omega _A\omega _C=\fracR_CR_A$
$\frac\omega _A\omega _C=\frac255$
$\frac\omega _A\omega _C=\frac51$
Jawab: (B)

Kode A59 UN 2012
6. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan kelajuan linier 3 m/s dan jari-jari lintasan 1,5 meter. Frekuensi benda tersebut ialah ....
A. $\frac1\pi$ Hz
B. $\frac12\pi$ Hz
C. $\pi$ Hz
D. $1,2\pi$ Hz
E. $1,5\pi$ Hz

Penyelesaian:
$v=2.\pi.f.R$
$f=\fracv2.\pi.R$
$f=\frac32.\pi.1,5$
$f=\frac1\pi$ Hz
Jawab: (A)

Kode B46 UN 2012
7. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 6 meter. Jika dalam 2 menit benda itu melakukan 16 kali putaran, maka kecepatan linier benda tersebut adalah ....
A. 0,8$\pi$ m/s
B. 1,0$\pi$ m/s
C. 1,2$\pi$ m/s
D. 1,4$\pi$ m/s
E. 1,6$\pi$ m/s

Penyelesaian:
Diketahui:
R = 6 m
t = 2 menit = 120 s
N = 16 putaran
Ditanyakan:
v .... ?
Jawab:
$f=\fracNt$
$f=\frac16120$
$f=\frac215$ Hz

$v=2.\pi.f.R$
$v=2.\pi.\frac215.6$
$v=1,6.\pi$ m/s
Jawab: (E)

Kode P12 UN 2008
Sebuah benda bergerak dengan kelajuan konstan v melalui lintasan yang berbentuk lingkaran berjari-jari R dengan percepatan sentripetal $(a_s$. Agar percepatan sentripetal menjadi dua kali dari semula, maka ....
A. v dijadikan 4 kali dan R dijadikan 2 kali semula
B. v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 4 kali semula
C. v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 2 kali semula
D. v tetap dan R dijadikan 2 kali semula
E. v dijadikan 2 kali semula dan R tetap

Penyelesaian:
$a_s=\fracv^2R$
dari persamaan di atas, untuk mengakibatkan $(a_s)$ dua kali semula, maka:
v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 2 kali semula, sehingga:
$a_s2=\frac(2v)^22R$
$a_s2=\frac4v^22R$
$a_s2=2\fracv^2R$
$a_s2=2a_s$

Jawab: (C)

Share this post