Soal No. 1

Nyatakan dalam satuan radian :
a) 90^o
b) 270^o
Pembahasan
360^o = 2π radian
a) 90^o

b) 270^o

Soal No. 2
Konversikan ke dalam satuan rad/s :
a) 120 rpm
b) 60 rpm




Pembahasan
1 rpm = 1 putaran per menit
1 putaran adalah 2π radian atau
1 putaran adalah 360^o
1 menit adalah 60 sekon
a) 120 rpm

b) 60 rpm

Soal No. 3
Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut 50π rad/s. Tentukan frekuensi putaran gerak benda!
Pembahasan

Soal No. 4
Kecepatan sudut sebuah benda yang bergerak melingkar adalah 12 rad/s. Jika jari-jari putarannya adalah 2 meter, tentukan besar kecepatan benda tersebut!
Pembahasan

Soal No. 5
Sebuah benda bermassa 1 kg berputar dengan kecepatan sudut 120 rpm. Jika jari-jari putaran benda adalah 2 meter tentukan percepatan sentripetal gerak benda tersebut !
Pembahasan
Data :
ω = 120 rpm = 4π rad/s
r = 2 meter
m = 1 kg
a_sp = ...?
a_sp = ^V2/_r = ω² r
a_sp = (4π)² (2) = 32π² m/s²
Soal No. 6
Gaya sentripetal yang bekerja pada sebuah benda bermassa 1 kg yang sedang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan sebesar 2 m dan kecepatan 3 m/s adalah....?
Pembahasan
Data :
m = 1 kg
r = 2 meter
V = 3 m/s
F_sp = ....?
F_sp = m ( ^V2/_r )
F_sp = (1)( ³²/₂ ) = 4,5 N
Soal No. 7
Dua buah roda berputar dihubungkan seperti gambar berikut!

Jika jari jari roda pertama adalah 20 cm, jari-jari roda kedua adalah 10 cm dan kecepatan sudut roda pertama adalah 50 rad/s, tentukan kecepatan sudut roda kedua!
Pembahasan
Data :
r₁ = 20 cm
r₂ = 10 cm
ω₁ = 50 rad/s
ω₂ = ...?
Dua roda dengan hubungan seperti soal diatas akan memiliki kecepatan (v) yang sama :

Soal No. 8
Dua buah roda berputar dihubungkan seperti gambar berikut!

Jika kecepatan roda pertama adalah 20 m/s jari-jari roda pertama dan kedua masing-masing 20 cm dan 10 cm, tentukan kecepatan roda kedua!
Pembahasan
Kecepatan sudut untuk hubungan dua roda seperti soal adalah sama:

Soal No. 9
Tiga buah roda berputar dihubungkan seperti gambar berikut!

Data ketiga roda :
r₁ = 20 cm
r₂ = 10 cm
r₃ = 5 cm
Jika kecepatan sudut roda pertama adalah 100 rad/s, tentukan kecepatan sudut roda ketiga!
Pembahasan

Soal No. 10
Sebuah partikel bergerak melingkar dengan kecepatan sudut sebesar 4 rad/s selama 5 sekon. Tentukan besar sudut yang ditempuh partikel!
Pembahasan
Soal di atas tentang Gerak Melingkar Beraturan. Untuk mencari sudut tempuh gunakan rumus :
θ = ωt
θ = (4)(5) = 20 radian.
Soal No. 11
Sebuah benda bergerak melingkar dengan percepatan sudut 2 rad/s². Jika mula-mula benda diam, tentukan :
a) Kecepatan sudut benda setelah 5 sekon
b) Sudut tempuh setelah 5 sekon
Pembahasan
Data :
α = 2 rad/s²
ω_o = 0
t = 5 sekon
Soal tentang Gerak Melingkar Berubah Beraturan
a) ω_t = ω_o + αt
ω_t = (0) + (2)(5) = 10 rad/s
b) θ = ω_ot + ¹/₂ αt²
θ = (0)(5) + ¹/₂ (2)(5)²
Soal No. 12
Sebuah mobil dengan massa 2 ton bergerak dengan kecepatan 20 m/s menempuh lintasan dengan jari-jari 100 m.

Jika kecepatan gerak mobil 20 m/s tentukan gaya Normal yang dialami badan mobil saat berada di puncak lintasan!
Pembahasan
Gaya-gaya saat mobil di puncak lintasan :

Hukum Newton Gerak Melingkar :

Soal No. 13
Sebuah benda bergerak melingkar dengan jari-jari lintasan 50 cm seperti gambar berikut.

Jika massa benda 200 gram dan percepatan gravitasi 10 m/s², tentukan besar tegangan tali ketika benda berada di titik titik tertinggi!
Pembahasan
Untuk benda yang bergerak melingkar berlaku

Uraikan gaya-gaya yang bekerja pada benda saat berada di titik tertinggi (aturan : gaya yang ke arah pusat adalah positif, gaya yang berarah menjauhi pusat adalah negatif)

Sehingga didapat persamaan :

Soal No. 14
Dari soal no. 13 tentukan tegangan tali saat benda berada pada titik terendah!
Pembahasan
Saat benda berada pada titik terendah, tegangan Tali berarah menuju pusat(+) sedang berat benda menjauhi pusat(−) sehingga persamaan menjadi:

Soal No. 15
Berdasarkan gambar berikut, tentukan kecepatan sudut roda kedua!

Pembahasan


Soal lain


Soal No.1
Sebuah mesin berputar 180 putaran per menit. Periode mesin tersebut adalah ...
A. 100 s
B. 50 s
C. 30 s
D. 0,5 s
E. 0,333 s
Pembahasan :

Jawaban : E. 0,333 s

Soal No.2
Sebuah mesin berputar sebnayak 3.600 putaran dalam 6 menit. Frekuensi mesin adalah ...
A. 5 Hz
B. 10 Hz
C. 15 Hz
D. 20 Hz
E. 25 Hz
Pembahasan :



Jawaban : B. 10 Hz
Soal No.3
Periode benda yang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 1 m adalah 0,2 s. Kecepatan sudut benda itu adalah ...

Pembahasan :

Jawaban : B. 10π rad/s
Soal No.4
Sebuah roda melakukan gerak melingkar dengan menunjukkan angka 3600 rpm. Berarti kecepatan sudutnya adalah ...



Pembahasan :

Jawaban : B. 1200 π rad/s

Soal No.5
Sebuah benda tegar berputar dengan kecepatan sudut 20 rad/s. Kecepatan linear suatu titik pada benda berjarak 1 m dari sumbu putar adalah ...
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s
Pembahasan :

Jawaban : B. 20 m/s
Soal No.6
Sebuah roda yang berjari-jari 30 cm berputar dengan frekuensi 5 Hz. Kelajuan linear sebuah titik pada tepi roda itu adalah ...



Pembahasan :

Jawaban : C. 3π rad/s

Soal No.7
Sebuah roda dengan jari-jari 50 cm bergulir dengan kecepatan sudut tetap 4 rad/s. Jika roda bergulir sebanyak 3 kali setiap 12 sekon, panjang lintasan yang ditempuh selama 5 menit adalah ...
A. 50,5 m
B. 100 m
C. 153,5 m
D. 235,5 m
E. 250 m
Pembahasan :

Jawaban : D. 235,5 m

Soal No.8
Sebuah mobil mengitari lintasan melingkar mendatar dengan jari-jari 20 m dan kelajuan tetap 10 m/s. Percepatan mobil adalah ...
A. 0
B. 5 m/s² menuju pusat
C. 5 m/s² menjauhi pusat
D. 10 m/s² menuju pusat
E. 10 m/s² menjauhi pusat



Pembahasan :

Selalu menuju pusat(Sifat dari percepatan sentripetal)
Jawaban : B. 5 m/s² menuju pusat
Soal No.9
Sebuah benda bergerak melingkar dengan radius 4 m dari porosnya. Jika kecepatan linearnya 20 m/s, maka percepatan sentripetalnya adalah ...
A. 20 m/s²
B. 40 m/s²
C. 60 m/s²
D. 80 m/s²
E. 100 m/s²
Pembahasan :

Jawaban : E. 100 m/s²
Soal No.10
Tubuh manusia hanya dapat menahan percepatan sebesar 10 kali percepatan grativati tanpa membahayakan diri. Pesawat menukik dengan kelajuan 756 km/jam, dan oleh pilotnya kembali dibelokkan keatas. Jari-jari minimum lingkaran yang dapat ditempuh tanpa membahayakan pilotnya adalah ...
A. 221 m
B. 331 m
C. 441 m
D. 551 m
E. 661 m

Pembahasan :

Jawaban : C. 441 m
Soal No.11
Sebuah benda bermasaan 100 gram di ikat dengan tali ringan kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut tetap 10 rad/s. Jika panjang tali l = 50 cm, maka besar gaya sentripetal yang bekerja pada benda adalah ...
A. 4 N
B. 5 N
C. 6 N
D. 7 N
E. 8 N
Pembahasan :

Jawaban : B. 5 N
Soal No.12
Seorang siswa memutar sebuah batu yang diikatkan pada ujung seutas tali. Batu diputar secara horizontal. Jika laju diputarnya batu dijadikan 3 kali semula, maka gaya sentripetal nya menjadi ...
A. 2 kali semula
B. 3 kali semua
C. 6 kali semula
D. 9 kali semula
E. Tetap
Pembahasan :

Jawaban : D. 9 kali semula
Soal No.13
Sebuah benda yang massanya 8 kg bergerak secara beraturan dalam lintasan melingkar dengan laju 5 m/s. Jika jari-jari lingkaran 1 m, pernyataan berikut yang benar adalah ...
A. Gaya sentripetalnya 300 N
B. Waktu putarnya 0,5pi tiap sekon
C. vektor kecepatannya tetap
D. Percepatan sentripetalnya 25 m/s²
E. Kecepatan sudutnya 2 rad/s
Pembahasan :
Benda yang mengalami gerak melingkar beraturan(GMB) kecepatannya tetap tetapi arahnya berubah-ubah

Jawaban : D. Percepatan sentripetalnya 25 m/s²




Soal No.14
Kecepatan sudut mula-mula suatu benda yang melakukan GMBB (Gerak melingkar berubah beraturan) adalah 2 rad/s. Jika pada saat t = 4 s, kecepatan sudutnya berubah menjadi 8 rad/s, besar perpindahan sudutnya adalah ...
A. 20 rad/s
B. 22 rad/s
C. 24 rad/s
D. 34 rad/s
E. 36 rad/s
Pembahasan :

Jawaban : A. 20 rad/s
Soal No.15
Sebuah kipas yang mulanya diam, dipercepatn selama 20 detik. Kecepatan sduut kipas tersebut 40 rad/s. Besar sudut yang ditempuh kipas selama 20 detik adalah ...
A. 50 rad
B. 100 rad
C. 150 rad
D. 200 rad
E. 250 rad
Pembahasan :

Jawaban : B. 100 rad
Soal No.16
Benda yang semula diam diputar dengan percepatan sudut 25 rad/s². Benda tersebut berada 100 cm dari sumbu putar. Pada t = 1 s benda mengalami percepatan total sebesar ... m/s²
A. 525
B. 625
C. 725
D. 825
E. 925
Pembahasan :

Jawaban : B. 625
Soal No.17
Sebuah partikel bergerak melingkar dengan persamaan : θ = 3t² - 3 (θ dalam rad dan t dalam sekon). Bila partikel bergerak dari t = 4s dan t = 5s, kecepatan sudut rata-ratanya adalah ...
A. 25 rad/s
B. 27 rad/s
C. 29 rad/s
D. 31 rad/s
E. 33 rad/s
Pembahasan :

Jawaban : B. 27 rad/s
Soal No.18
Persamaan benda yang bergerak melingkar dinyatakan dengan : θ = ½ t² – 2t + 3 , θ(rad) dan t(s). Percepatan sudut rata-ratanya antara 4 s dan 5 s adalah ...
A. 1 rad/s²
B. 2 rad/s²
C. 3 rad/s²
D. 4 rad/s²
E. 5 rad/s²
Pembahasan :


Jawaban : A. 1 rad/s²
Soal No.19
Persamaan posisi sudut dari benda yang bergerak melingkar dinyatakan dengan : θ = 1/6 t³ – 2t² – 5t + 2 , θ(rad), t = (s). Percepatan sudut benda pada t = 5 s adalah ...
A. 1 rad/s²
B. 2 rad/s²
C. 3 rad/s²
D. 4 rad/s²
E. 5 rad/s²
Pembahasan :

Jawaban : B. 2 rad/s²


Soal No.20
Sebuah benda dengan massa 6 kg yang diikat dengan tali, diputar dalam satu bidang vertikal dengan lintasan berbentuk lingkaran yang jari-jarinya 1 m. Jika kecepatan sudutnya tetap 2 rad/s dan g = 10 m/s², tegangan tali pada saat benda berada di titik terendah adalah ...
A. 80 N
B. 82 N
C. 84 N
D. 86 N
E. 88 N
Pembahasan :

Jawaban : C. 84 N

















Soal No.21
Seorang anak duduk diatas kursi pada roda yang berputar vertikal. Jika g = 10 m/s dan jari-jari roda 3 m, laju maksimum roda agar anak tidak terlepas dari tempat duduknya adalah ...
A. 5,2 m/s
B. 5,4 m/s
C. 5,6 m/s
D. 5,8 m/s
E. 6,0 m/s
Pembahasan :

Jawab : B. 5,4 m/s
Soal No.22
Sebuah jembatan melengkung dengan jari-jari kelengkungan R. Titik pusat kelengkungannya ada dibawah jembatan itu. Gaya yang diakibatkan pada jembatan itu oleh sebuah mobil yang beratnya w yang bergerak dengan kecepatan v sewaktu berada dipuncak jembatan itu adalah ...(percepatan gravitasi = g)

Pembahasan :

Jawaban : E