Pembahasan Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

Edisi tutorial fisika kali ini akan membahas tentang soal gerak melingkar beraturan (GMB).

Jika Gerak Lurus Beraturan (GLB) memiliki lintasan berupa garis lurus, maka Gerak Melingkar Beraturan (GMB) memiliki lintasan berupa lingkaran.

Seperti yang kita ketahui gerak melingkar itu dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

• Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
• Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)

Perbedaan antara Gerak Melingkar Beraturan (GMB) dengan Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB) hanya terletak pada masalah kecepatan. Pada Gerak Melingkar Beraturan (GMB), kecepatan sudutnya (ω) adalah tetap. Sedangkan pada Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB), percepatan sudutnya yang tetap (α).

Pembahasan soal dalam postingan gerak melingkar kali ini akan membahasa soal-soal yang berkenaan dengan Gerak Melingkar Beraturan (GMB).

Latihan Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

1. Soal GMB Pertama

---

Gaya pada benda yang bergerak melingkar yang menyebabkan benda tersebut selalu membelokkan-nya menuju pusat lintasan lingkaran disebut dengan ......?
A. Periode
B. Frekuensi C. Kecepatan anguler
D. Gaya Sentripetal

Pembahasan

Periode adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran
Frekuensi adalah banyaknya putaran per detik.
Kecepatan sudut atau terkadang disebut kecepatan anguler adalah besarnya sudut yang ditempuh tiap satuan waktu.
Gaya sentripetal adalah gaya yang bekerja pada sebuah benda yang bergerak melingkar dan menyebabkan benda tersebut berbelok menuju pusat lintasan lingkaran.

Jawab : D

2. Soal GMB Kedua

---

Benda pada Gerak Melingkar Beraturan memiliki ....?
A. Kecepatan sudut tetap
B. Percepatan tetap
C. Percepatan sentripetal menjauhi pusat lingkaran
D. Kecepatan yang berubah-berubah

Pembahasan

Ciri- ciri gerak melingkar beraturan (GMB):
1. Memiliki lintasan berupa lingkaran
2. Jarak benda ke titik acuan selalu tetap
3. Kelajuan (kecepatan sudut) selalu tetap
4. Kecepatan selalu berubah arah
5. Besar kecepatan tetap
6. Percepatan sentripetal mengarah ke pusat lintasan

Jawab : A

3. Soal GMB Ketiga

---

Jika sebuah roda berputar 120 putaran per menit. Maka periode roda tersebut adalah ...
A. 10 s
B. 20 s
C. 0,5 s
D. 0,3 s

Pembahasan

Waktu (t) = per menit = 60 s
Jumlah putaran (n) = 120

Periode(T) =

Waktu (t) / Jumlah putaran (n)

Periode(T) =

60 / 120

= 0,5 s

Jawab : C

4. Soal GMB Keempat

---

Jika sebuah roda berputar sebanyak 3600 putaran dalam 6 menit, maka Frekuensi roda tersebut adalah ...
A. 15 Hz
B. 10 Hz
C. 25 Hz
D. 40 Hz

Pembahasan

Jumlah putaran (n) = 3600
Waktu (t) = 6 menit = 360 s

Frekuensi(f) =

Jumlah putaran (n) / Waktu (t)

Frekuensi(f) =

3600 / 360

= 10 Hz

5. Soal GMB Kelima

---

Sebuah roda sepeda berputar 60 putaran setiap 2 menit. Maka nilai frekuensi dan kecepatan sudut roda tersebut adalah ....
A. 2 Hz dan 3,14 rad/s
B. 0,5 Hz dan 6,24 rad/ s
C. 1 Hz dan 3,14 rad/ s
D. 0,5 Hz dan 3,14 rad/s
Pembahasan

n = 60
t = 2 menit = 120 detik

f =

n / t

f =

60 / 120

= 0,5 Hz

ω = 2πf
ω = 2 . π . (0,5)
ω = π
ω = 3,14 rad/ s

Jawab : D

6. Soal GMB Keenam

---

Jika kecepatan linear suatu benda yang bergerak melingkar beraturan adalah 40 m/s dengan jari-jari sebesar 0,5 m. Maka percepatan sentripetalnya adalah .....?
A. 500 m/s²
B. 50 m/s²
C. 1000 m/s²
D. 5000 m/s²

Pembahasan

Kecepatan linear (V) = 40 m/s
Jari-jari (r) = 0,5 m

a_s =

V² / r

a_s =

50² / 0,5

=

2500 / 0,5

= 5000 m/s²

Jawab : D

7. Soal GMB Ketujuh

---

Jika sebuah benda memiliki jari-jari 2 m dan bermassa 1000 gram melakukan gerak melingkar beraturan dengan kecepatan linier 12 m/s. Maka gaya sentripetal adalah ....?
A. 7,2 N
B. 72 N
C. 0,72 N
D. 720 N

Pembahasan

Jari-jari (r) = 2 m
Massa (m) = 1000 gram = 1 kg
Kecepatan linear (V) = 12 m/s

F_s = m .

V² / r

F_s = 1 .

12² / 2

= 72 N

Jawab : B

8. Soal GMB Kedelapan

---

Jika sebuah benda melakukan gerak melingkar sebesar 3600 rpm. Maka kecepatan sudutnya adalah ... A. 120 π rad/s
B. 220 π rad/s
C. 100 π rad/s
D. 240 π rad/s

Pembahasan

f = 3600 rpm (rotation per minute)
f =

3600 putaran / 60 s

= 60 Hz

ω = 2πf
ω = 2π . 60
ω = 120 π rad/s

Jawab : A

9. Soal GMB Kesembilan

---

Jika sebuah benda yang bergerak melingkar memiliki kecepatan sudut konstan sebesar 0,5 π rad/s, maka banyaknya putaran benda tersebut selama 2 menit adalah ....
A. 25 putaran
B. 5 putaran
C. 20 putaran
D. 30 putaran

Pembahasan

ω = 0,5π rad/s

ω = 2πf
0,5π = 2π . f
f =

0,5π / 2π

= 0,25 Hz

Karena Frekuensi adalah banyaknya putaran per detik, maka banyaknya putaran selama 2 menit adalah ...
f = 0,25 . 120
f = 30 putaran

Jawab : D