Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (Gmb) Beserta Pemabahasannya

Tutorial bahan pelajaran fisika Sekolah Menengan Atas dalam peluang kali ini akan membahas tentang soal gerak melingkar beraturan (GMB). Soal-soal gerak melingkar dalam artikel kali ini termasuk bagaimana cara mencari Periode, Frekuensi, Kecepatan sudut dan juga kecepatan linear dari suatu benda yang bergerak melingkar.

Jika pada bimbingan sebelumnya lintasan suatu benda yang bergerak berupa garis lurus menyerupai pada Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), maka Gerak Melingkar Beraturan (GMB) memiliki lintasan berupa lingkaran.

Sama halnya pada urusan Gerak Lurus yang terbagi dua klasifikasi : Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), Pada gerak melingkar terdapat dua klasifikasi juga yakni :

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

Gerak Melingkar Beraturan (GMB) memiliki kecepatan sudut (ω) yang tetap, Sedangkan Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB) memiliki percepatan sudut yang tetap (α). Makara telah terang kini perbedaan antara Gerak Melingkar Beraturan (GMB) dengan Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB).

Latihan Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

1. Soal GMB Pertama

---

Banyaknya wakty yang diinginkan untuk menempuh satu putaran disebut dengan......?
A. Gaya Sentripetal
B. Frekuensi
C. Kecepatan anguler
D. Periode

Pembahasan

Gaya sentripetal yakni gaya yang melakukan pekerjaan pada suatu benda yang bergerak melingkar dan membuat benda tersebut berbelok menuju sentra lintasan lingkaran.
Frekuensei yakni banyaknya jumlah putaran dalam selang waktu satu sekon.
Kecepatan sudut (kecepatan anguler) ialah besarnya sudut yang ditempuh tiap satuan waktu.
Periode yakni waktu yang diinginkan untuk menempuh satu putaran

Jawab : D

2. Soal GMB Kedua

---

Yang manakah pernyataan berikut yang menyatakan fungsi dari percepatan sentripetal...
A. Berfungsi untuk merubah arah kecepatan.
B. Berfungsi untuk menjumlah banyakya putaran
C. Untuk menyatakan frekuensi
D. Untuk menjumlah kecepatan sudut

Pembahasan

Percepatan sentripetal berfungsi untuk merubah arah kecepatan.

Jawab : A

3. Soal GMB Ketiga

---

Jika suatu mesin berputar 240 putaran per menit. Maka periode mesin tersebut yakni ...
A. 1 s
B. 0,2 s
C. 0,25 s
D. 0,13 s

Pembahasan

"t" menyatakan waktu
"n" menyatakan jumlah putaran
"T" menyatakan periode

t = per menit = 60 s
n = 180

T =

t / n

T =

60 / 240

= 0,25 s

Jawab : C

4. Soal GMB Keempat

---

Sebuah benda berputar sebanyak 7200 putaran dalam 6 menit, maka Frekuensi roda tersebut yakni ...
A. 25 Hz
B. 30 Hz
C. 20 Hz
D. 40 Hz

Pembahasan

"n" menyatakan Jumlah putaran
"t" menyatakan Waktu
"f" menyatakan Frekuensi

n = 7200 putaran t = 6 menit = 360 s

f =

n / t

f =

7200 / 360

= 20 Hz

Jawab : C

5. Soal GMB Kelima

---

Sebuah benda menjalankan gerak melingkar beraturan dan memiliki periode 0,5 s dengan jari-jari 1 m. Maka kecepatan sudut tetap benda tersebut yakni ....?
A. 40π rad/s
B. 0,4π rad/s
C. 14π rad/s
D. 4π rad/s

Pembahasan

" T " menyatakan Periode
" r " menyatakan jari-jari
" ω " menyatakan kecepatan sudut

ω =

2π / T

ω =

2π / 0,5

ω = 4π rad/s

Jawab : D

6. Soal GMB Keenam

---

Sebuah roda bergerak secara melingkar sebanyak 7200 rpm. Berapakah kecepatan sudut roda tersebut ?
A. 200 π rad/s
B. 120 π rad/s
C. 300 π rad/s
D. 240 π rad/s

Pembahasan

f = 7200 rpm (rotation per minute)
f =

7200 putaran / 60 s

= 120 Hz

ω = 2πf
ω = 2π . 120
ω = 240π rad/s

Jawab : D

7. Soal GMB Ketujuh

---

Jika suatu benda berputar 60 putaran setiap 2 menit. Maka nilai frekuensi dan kecepatan sudut benda tersebut yakni ....
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

8. Soal GMB Kedelapan

---

Jika suatu benda yang memiliki radius 48 cm dan menjalankan gerak melingkar beraturan dengan kelajuan linear 1,2 m/s. Berapakah kecepatan sudutnya ?
A. 200 π rad/s
B. 120 π rad/s
C. 300 π rad/s
D. 240 π rad/s

Pembahasan

" V " menyatakan kelajuan linear
" r " menyatakan jari-jari
" ω " menyatakan kecepatan sudut

r = 48 cm = 0,48 m
v = 1,2 m/s

ω =

V / r

ω =

1,2 / 0,48

= 2,5 rad/s

9. Soal GMB Kesembilan

---

Sebuah benda yang melalukan gerak melingkar beraturan memiliki massa 1 kg dengan jari-jari 2 m dan kelajuan linear 3 m/s. Maka gaya sentripetal yang melakukan pekerjaan pada benda tersebut yakni ....
A. 12 N
B. 2 N
C. 30 N
D. 4,5 N

Pembahasan

" r " menyatakan Jari-Jari
" m " menyatakan Massa
" V " menyatakan Kelajuan linear
" F_s " menyatakan Gaya sentripetal

m = 1 kg
r = 2 m
V = 3 m/s

F_s = m

V² / r

F_s = 1 .

3² / 2

= 4,5 N

10. Soal GMB Kesepuluh

---

Roni berlari mengelilingi suatu titik yang berjarak 5 meter darinya dengan kecepatan 1 m/s selama 2 putaran. Periode gerakan Roni diukur dari titik tersebut sebesar....
A. 2π s
B. 5π s
C. 7π s
D. 10π s

Pembahasan

r = 5 m
V = 1 m/s

V =

2πr / T

1 =

2π x 5 / T

T = 10π s

Jawab : D

11. Soal GMB Kesebelas

---

Sebuah bola pingpong diikatkan pada seutas benang dan di putar dengan kecepatan tetap. Panjang benang 0,5 m dan bola menjalankan 0,5 putaran dalam waktu 1 sekon. Berapakah frekuensi bolapingong ?
A. 5 Hz
B. 1 Hz
C. 0,5 Hz
D. 15 Hz

Pembahasan

r = 0,5 m
n = 0,5 putaran
t = 1 s

f =

n / t

f =

0,5 / 1

f = 0,5 Hz

Jawab : C

12. Soal GMB Keduabelas

---

Sebuah bola pingpong diikatkan pada seutas benang dan diputar dengan kecepatan tetap. Panjang benang 0,5 m dan bola menjalankan 3 putaran dalam waktu 1 sekon. Carilah nilai dari :
A. Frekuensi bola pingpong
B. Periode bola pingpong
C. Kecepatan sudut bola pingpong
D. Kecepatan linear bola pingpong

Pembahasan
r = 0,5 m
n = 3 putaran
t = 1 s

A. Frekuensi bola pingpong

f =

n / t

f =

3 / 1

f = 3 Hz

Jadi Frekuensi bola pingpong = 3 Hz

B. Periode bola pingpong

T =

1 / f

T =

1 / 3

s
Jadi Periode bola pingpong adalah

1 / 3

s

C. Kecepatan sudut bola pingpong

ω = 2πf
ω = 2π x 3
ω = 6π rad/s

Jadi Kecepatan sudut bola pingpong 6π rad/s

D. Kecepatan linear bola pingpong

V = ωr
V = 6π x 0,5
V = 3π m/s

Makara Kecepatan linear bola pingpong 3π m/s

Tweet

Subscribe to receive free email updates: