soal fisika gerak melingkar

Pilihan Ganda

1. Sebuah satelit komunikasi mengorbit di atas permukaan bumi pada ketingian 600 km. Jika waktu yang diperlukan satelit tersebut untuk menempuh satu kali putaran adalah 1,5 jam, maka kecepatan satelit tersebut adalah ….

a. 689 ms^-1                            d. 896 ms^-1

b. 698 ms^-1                            e. 889 ms^-1

c. 989 ms^-1

2. Sebuah elektron bergerak mengelilingi proton dalam orbit melingkar dengan kecepatan 2,18 × 10⁶. Jika jari-jari orbit elektron sebesar 5,29 × 10^-11 m, maka percepatan yang dialami elektron tersebut adalah ….

a. 7,98 × 10²² ms²                       d. 8,98 × 10¹² ms²

b. 7,98 × 10¹² ms²                       e. 7,98 × 10³² ms²

c. 8,98 × 10²² ms²

3. Jika sebuah roda katrol berputar 60 putaran tiap dua menit, maka frekuensi dan kecepatan sudut roda adalah ….

a. 0,5 Hz dan 6,28 rad s^-1                   d. 0,8 Hz dan 3,14 rad s^-1

b. 0,5 Hz dan 3,14 rad s^-1                   e. 1 Hz dan 3,14 rad s^-1

c. 0,8 Hz dan 6,28 rad s^-1

4. Sebuah roda mula-mula berputar dengan kecepatan sudut 20 rad s^-1. Jika roda tersebut berhenti setelah 4 detik, maka besarnya perlambatan yang harus diberikan pada roda tersebut adalah ….

a. -6 rad s^-2                                   d. -3 rad s^-2

b. -5 rad s^-2                                   e. -2 rad s^-2

c. -4 rad s^-2

5. Dua buah roda A dan B saling bersinggungan. Jika kecepatan sudut roda B sebesar 25 rad/s dan jari-jari roda A adalah 1/4 kali jari-jari roda B, maka kecepatan sudut roda A adalah … .

a. 25 rad/s

b. 50 rad/s

c. 75 rad/s

d. 100 rad/s

e. 200 rad/s

6. Sebuah benda yang melakukan gerak melingkar memiliki ….

a. kecepatan tetap

b. kelajuan tetap

c. kecepatan yang arahnya menjauhi pusat lingkaran

d. kelajuan yang arahnya menjauhi pusat lingkaran

e. percepatan tetap

 7. Sebuah partikel bergerak melingkar dengan periode tetap sebesar 1/5 sekon. Maka partikel itu bergerak melingkar dengan … .

a. 1/5 putaran tiap sekon, dengan laju anguler berubah

b. 5 putaran selama 5 sekon dengan laju tetap

c. 5 putaran tiap sekon dengan laju anguler tetap

d. 5 putaran tiap sekon dengan laju anguler berubah

e. 5 putaran tiap sekon setelah itu diam

8. Perbandingan kecepatan sudut jarum penunjuk jam, menit, dan detik pada jam dinding adalah … .

a. 1 : 6 : 12

b. 1 : 12 : 18

c. 1 : 12 : 36

d. 1 : 12 : 360

e. 1 : 12 : 720

9. Sebuah roda berdiameter 1 m melakukan 120 putaran per menit. Kecepatan linier suatu titik pada roda tersebut adalah … .

a. 1/2 phi m/s

b. phi m/s

c. 2 phi m/s

d. 4 phi m/s

e. 6 phi m/s

10. Percepatan sentripetal dipengaruhi oleh beberapa faktor, kecuali … .

a. laju linier

b. kecepatan anguler

c. jari-jari lintasan

d. massa benda

e. periode putarannya

11. Sebuah benda yang mengalami gerak melingkar beraturan, kecepatannya tergantung pada … .

a. massa dan periode

b. massa dan frekuensi

c. massa dan jari-jari lintasan

d. periode dan jari-jari lintasan

e. percepatan gravitasi setempat

12. Sebuah benda mengalami gerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan 1 m. Jika dalam waktu 10 s mengalami perpindahan sudut sebesar 20 putaran, maka periode gerak benda itu adalah …

a. 0,2 s

b. 0,5 s

c. 2,0 s

d. 5,0 s

e. 10,2 s

13. Sebuah benda yang bergerak melingkar beraturan mempunyai … .

a. kelajuan tetap

b. kecepatan tetap

c. percepatan tetap

d. sudut simpangan tetap

e. percepatan sudut tetap

Essay

1. Sebuah elektron pada atom hidrogen bergerak pada suatu lintasan melingkar dengan jari-jari 0,45 . Elektron mengalami gaya tarik ke pusat lintasan sebesar 2 × 10^-7 N. Berapakah kelajuan elektron tersebut, jika massa elektron 9 × 10^-31 kg?

2. Sebuah roda melakukan 120 putaran tiap menit. Tentukan:

a. frekuensi dan kecepatan sudut roda,

b. laju sebuah titik pada tepi roda bila jari-jari roda 20 cm!

3. Sebuah partikel melakukan gerak melingkar beraturan dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Jika jari-jari lintasannya 50 cm, berapa kecepatan linier partikel itu?

4. Sebuah partikel mengalami gerak melingkar beraturan dalam suatu lintasan berbentuk lingkaran yang berjari-jari 50 cm, dengan kecepatan linier 2 m/s. Tentukan:

a. periode dan frekuensi putaran,

b. percepatan sentripetal!

 

5. Haryo memutar sebuah batu yang diikat pada seutas tali secara horizontal di atas kepalanya. Jika kecepatan linear batu dijadikan 2 kali semula, maka tentukan gaya sentripetal batu tersebut!

6. Jika bulan yang berjari-jari 382. 000 km memerlukan waktu 27,3 hari untuk mengelilingi bumi, maka tentukan percepatan sentripetal bulan tersebut!

7. Roda gigi A dan B yang memiliki jari-jari 6 cm dan 4 cm saling bersinggungan. Jika frekuensi roda gigi A 8 hz, maka hitunglah kecepatan sudut roda gigi A dan B!

 

8. Sebuah partikel bergerak melingkar dengan kecepatan linear 10 m/s. Jika jari-jari lingkaran tersebut 34 cm, maka tentukan kecepatan sudut partikel tersebut!

9. Titik bersepeda dengan kecepatan 18 km/jam. Saat melewati sebuah tikungan yang berjari-jari 100 cm, Titik mengerem dan mengurangi kecepatannya 2 m/s tiap detiknya. Tentukan besar dan arah percepatan total yang dialami Titik!

 

10. Sebuah benda yang memiliki jari-jari 16 cm bergerak melingkar beraturan. Jika kelajuan liniernya 2,4 m/s, berapakah kecepatan sudut dan frekuensi putarannya?

11. Sebuah benda bermassa 80 gram bergerak melingkar beraturan pada kelajuan linier 1,5 m/s dengan diameter lintasan 200 cm. Berapakah gaya sentripetal benda tersebut?

 

12. Sebuah roda berdiameter 40 cm, berputar pada 180 rpm (rotasi per menit). Hitunglah:

(a) frekuensinya,

(b) periode,

(c) kecepatan sudut, 

(d) kelajuan linier!