16 Contoh Soal Gerak Melingkar beserta Jawabannya Lengkap dengan Rumus Penyelesaiannya

16 Contoh Soal Gerak Melingkar beserta Jawabannya Lengkap dengan Rumus Penyelesaiannya – Ketelitian dalam mengaplikasikan rumus menjadi hal yang penting dalam mengerjakan soal gerak melingkar.

Apalagi terkadang banyak elemen yang harus diperhatikan agar nantinya kamu tidak terjebak saat mengerjakan. 🙅

Nah, agar lebih mudah dipahami, Mamikos sudah menyediakan beberapa contoh soal gerak melingkar dan pembahasannya lengkap khusus untuk kamu pelajari di artikel ini. ✨

Contoh Soal Gerak Melingkar beserta Jawabannya

Gerak melingkar sendiri terbagi dua, yaitu gerak melingkar beraturan (GMB) dan gerak melingkar berubah beraturan (GMBB).

Dalam GMB, besar kecepatan linear benda tetap, sedangkan arahnya terus berubah mengikuti lintasan lingkaran.

Sementara dalam GMBB, benda mengalami percepatan atau perlambatan sudut, sehingga kecepatan sudutnya tidak konstan.

Yuk, langsung saja pahami perbedaan keduanya dengan 17 contoh soal gerak melingkar beserta jawabannya lengkap di bawah ini:

Contoh Soal Gerak Melingkar – Bagian 1

1. Sebuah mesin berputar dengan kecepatan 900 rpm. Tentukan kecepatan sudut putarannya dalam rad/s.

Penyelesaian:

Jawaban: Kecepatan sudutnya adalah 30π rad/s.

2. Tentukan perbandingan kecepatan sudut jarum detik, menit, dan jam pada sebuah jam dinding.

Penyelesaian:

• Jarum detik: T=60 sT = 60 \ \text{s}
• Jarum menit: T=3600 sT = 3600 \ \text{s}
• Jarum jam: T=43200 sT = 43200 \ \text{s}

Perbandingan:

Kalikan semua dengan 43200:

=720:12:1= 720 : 12 : 1

Jawaban: Perbandingan kecepatan sudutnya adalah 720 : 12 : 1.

3. Sebuah benda berputar dengan kecepatan sudut 300 rpm. Tentukan frekuensinya dalam Hz.

Penyelesaian:

Jawaban: Frekuensi putarnya adalah 5 Hz.

4. Sebuah roda berputar dengan kecepatan 180 putaran/menit. Jika jari-jari roda 0,2 m, tentukan kecepatan linearnya.

Penyelesaian:

Jawaban: Kecepatan linear benda adalah 1,2π m/s.

Contoh Soal Gerak Melingkar – Bagian 2

5. Sebuah mobil melaju dengan kelajuan linear 12 m/s di jalan melingkar dengan jari-jari 18 m. Tentukan percepatan sentripetal mobil tersebut.

Penyelesaian:

Jawaban: Percepatan sentripetal mobil adalah 8 m/s².

6. Sebuah partikel mula-mula berada pada posisi sudut awal 3 rad. Jika partikel berputar dengan kecepatan sudut 8 rad/s, tentukan posisi sudut akhir setelah 7 s.

Penyelesaian:

Jawaban: Posisi sudut akhirnya adalah 59 rad.

7. Sebuah benda berdiameter 6 m bergerak melingkar. Jika benda tersebut menempuh 3/4 lingkaran, tentukan:

a. Panjang lintasan yang ditempuh.
b. Perpindahan sudut dalam radian, putaran, dan derajat.

Penyelesaian:

Jari-jari:

a. Panjang lintasan:

b. Perpindahan sudut:

Dalam putaran:

Dalam derajat:

Jawaban: Panjang lintasan = 4,5π m, perpindahan sudut = 1,5π rad = 3/4 putaran = 270°.

8. Bima mengendarai sepeda motor di lintasan melingkar berdiameter 600 m. Dalam waktu 3600 s (1 jam), ia melakukan 180 putaran. Tentukan:

a. Periode,
b. Frekuensi,
c. Kecepatan linear,
d. Kecepatan sudut.

Penyelesaian:

a. Periode:

b. Frekuensi:

c. Kecepatan linear:

d. Kecepatan sudut:

Jawaban:
a. T = 20 s
b. f = 0,05 Hz
c. v = 30π m/s
d. ω = 0,1π rad/s

Contoh Soal Gerak Melingkar – Bagian 3

9. Dua buah roda sepeda motor memiliki jari-jari 0,25 m. Sepeda motor melaju dengan kelajuan linear 20 m/s.

a. Hitung kecepatan sudut roda.
b. Jika roda diganti dengan diameter 1 m, tentukan kelajuan linear barunya.

Penyelesaian:

a. Dengan roda pertama r1=0,25 mr_1 = 0,25 \ m:

b. Dengan roda kedua r2=0,5 mr_2 = 0,5 \ m:

Dalam km/jam:

Jawaban:
a. ω = 80 rad/s
b. v₂ = 40 m/s = 144 km/jam

10. Sebuah titik berada di tepi sebuah DVD dengan jari-jari 0,05 m. DVD tersebut berputar dengan kecepatan sudut 6 rad/s. Tentukan percepatan sentripetal titik tersebut.

Penyelesaian:

Jawaban: Percepatan sentripetalnya adalah 1,8 m/s².

10. Dalam waktu 48 s, sebuah benda berputar sebanyak 12 kali. Tentukan periode dan frekuensi putaran benda tersebut.

Penyelesaian:

Periode:

Frekuensi:

Jawaban: .

11. Andi mengendarai motornya dengan kelajuan 12 m/s pada lintasan melingkar berjari-jari 24 m. Tentukan percepatan sentripetal yang dialami Andi.

Penyelesaian:

Jawaban: Percepatan sentripetal Andi adalah 6 m/s².

12. Sebuah benda berada di tepi meja putar berjari-jari 0,5 m. Mula-mula meja berputar dengan kecepatan sudut 15 rad/s, lalu dipercepat hingga 45 rad/s dalam waktu 10 s. Tentukan percepatan tangensial benda tersebut.

Penyelesaian:

Percepatan sudut:

Percepatan tangensial:

Jawaban: Percepatan tangensial benda adalah 1,5 m/s².

Contoh Soal Gerak Melingkar – Bagian 4

13. Sebuah benda berada di tepi meja putar dengan jari-jari 0,3 m. Jika kecepatan sudut awal meja adalah 10 rad/s dan meningkat menjadi 25 rad/s dalam waktu 5 s, tentukan kecepatan linear awal dan akhir benda.

Penyelesaian:

Kecepatan linear awal:

Kecepatan linear akhir:

Jawaban: .

14. Sebuah roda berputar dengan kecepatan 240 rpm. Jika jari-jari roda 0,15 m, tentukan:

1. frekuensi (Hz)
2. kecepatan sudut (rad/s)
3. kecepatan linear pada tepi roda (m/s).

Penyelesaian:

• n=240n = 240 putaran/menit, t=1t = 1 menit = 60 s.

Jawaban:

.

15. Sebuah partikel menyelesaikan 7 putaran dalam waktu 14 s. Bila partikel mulai dari sudut nol dan bergerak beraturan, tentukan:

1. periode TT
2. frekuensi ff
3. kecepatan sudut ω\omega
4. posisi sudut θ\theta setelah 3 s.

Penyelesaian:

Posisi sudut setelah :

Jawaban:

.

16. Sebuah piringan berjari-jari 0,20 m memiliki kecepatan sudut awal dan disuruh diperlambat hingga dalam waktu 4 s. Hitung:

percepatan sudut

percepatan tangensial ata_t pada tepi piringan (m/s²). Sertakan tanda negatif bila melambat

Penyelesaian:

Jawaban: . Negatif menandakan percepatan tangensial menuju perlambatan.

17. Sebuah satelit mengorbit dengan radius orbit 10.000 km dan menyelesaikan satu putaran dalam 2 jam. Tentukan:

kelajuan linear vv dalam m/s (tulis jawaban sebagai bilangan persamaan dengan π\pi)

kecepatan sudut ω\omega dalam rad/s.

Penyelesaian:

Ubah satuan: .
Periode: .

Kelajuan linear:

Sederhanakan pembagi:

bagi pembilang dan penyebut dengan 800 → .

Kecepatan sudut:

Jawaban: .

Penutup

Semoga setelah mempelajari 17 contoh soal gerak melingkar beserta jawabannya lengkap di artikel ini, kamu menjadi semakin memahami materi, ya. 😉

Jangan lupa kunjungi blog Mamikos untuk mendapatkan artikel berkualitas lain yang memuat berbagai bahan belajar seperti contoh soal pengukuran dan besaran, soal Hukum Pascal dan masih banyak lagi.

---

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta