Contoh Soal Fisika dan Disertai Dengan Pembahasannya Tentang Gerak Melingkar-Bagian 1

Soal Pertama: Sebuah titik berada di ujung baling-baling kipas angina yang berjari-jari 0,2 m. Jika titik tersebut berputar 2 kali dalam 2 detik, tentukan frekuensi, periode, kecepatan sudut, kecepatan linear, dan percepatan sentripetal yang dialami titik tersebut!

Penyelesaian:

Langkah pertama yang harus kita lakukan adalah menulis data-data tentang besaran-besaran fisika yang nilainya telah dinyatakan pada soal diatas.

Adapun besaran-besaran fisika yang nilainya telah dinyatakan pada soal diatas adalah:

Selanjutnya, mari kita cari tahu nilai dari besaran fisika frekuensi.

Untuk mencari nilai frekuensi, kita gunakan rumus:

 

Kita lanjut mencari besaran periode. Nah, untuk mencari besarnya periode ada dua cara yang kita gunakan.

Kita lanjut petualangan kita mencari nilai dari besaran kecepatan sudut. Adapun rumus yang kita gunakan adalah:

Kita lanjut pencarian kita ke kecepatan linear. Nah untuk kecepatan linear, kita gunakan rumus:

Dan besaran fisika terakhir yang kita cari nilainya adalah percepatan sentripetal.

Untuk mencari nilai dari besaran percepatan sentripetal, rumus yang dapat kita gunakan:

Soal Kedua: Sebuah roda mobil berputar dari 30 rpm menjadi 60 rpm dalam waktu 3 detik. Hitunglah percepatan sudut, dan sudut yang ditempuh dalam waktu tersebut!

Penyelesaian:

Dari soal diatas, kita nyatakan terlebih dahulu besaran-besaran fisika yang nilainya tertera pada soal. Dari soal, besaran-besaran yang telah dinyatakan nilai-nilainya antara lain:

Di sini kita konversikan terlebih dahulu satuan pada kecepatan sudut:

Selanjutnya, dari soal ada tiga besaran yang harus kita cari tahu nilainya yakni percepatan sudut dan sudut yang ditempuh.

Mari kita cari tahu terlebih dahulu nilai dari besaran percepatan sudut. Kita gunakan rumus pada gerak melingkar berubah beraturan, yakni:

Selanjutnya, kita cari nilai dari besaran sudut yang ditempuh. Adapun rumus yang kita gunakan adalah

 

Soal Ketiga: Sebuah benda berputar dengan kecepatan sudut 300 rpm. Hitunglah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan putaran sebanyak 25 kali!

Penyelesaian:

Langkah pertama yang harus kita lakukan adalah menuliskan data-data besaran-besaran fisika yang telah dinyatakan pada soal. Adapun data-data tersebut antara lain:

Selanjutnya, kita konversikan terlebih dahulu satuan pada besaran kecepatan sudut:

Setelah kita konversikan nilai besaran kecepatan sudut, kita lanjutkan mencari nilai dari besaran frekuensi. Adapun rumus yang digunakan adalah:

Nah, kita masuk ke langkah yang terakhir, yakni kita menghitung waktu yang diperlukan benda untuk melakukan putaran sebanyak 25 kali. Adapun rumus yang kita gunakan adalah:

 

Soal Keempat: Percepatan sebuah partikel adalah 2 rad/s². Jika kecepatan sudut awalnya 20 rad/s, tentukan kecepatannya setelah bergerak selama 2 sekon!

Penyelesaiannya:

Seperti pembahasan soal fisika sebelumnya, langkah pertama yang harus kita lakukan adalah menuliskan data-data tentang besaran-besaran fisika yang nilainya telah dinyatakan pada soal tersebut.

Adapun besaran-besaran fisika yang nilainya telah dinyatakan adalah:

Nah, selanjutnya kita cari nilai kecepatan gerak partikel tersebut setelah bergerak selama 2 sekon.

Adapun rumus yang kita gunakan adalah:

Soal Kelima: Sebuah benda awalnya diam bergerak melingkar dengan percepatan sudut 4 rad/s², maka hitunglah kecepatan sudut pada detik ke-2!

Penyelesaian:

Langkah pertama yang kita lakukan adalah kita mendata besaran-besaran fisika yang nilainya telah dinyatakan pada soal diatas.

Nah, adapun data-data tersebut antara lain:

Kita lanjut menghitung kecepatan sudut dengan rumus: