Pembahasan soal gaya sentripetal
Berikut ini merupakan pembahasan soal fisika SMA kelas X semester ganjil tentang gaya sentripetal. Gaya sentripetal merupakan gaya yang arahnya menuju pusat putaran pada benda yang bergerak melingkar. Oke langsung saja bisa disimak pembahasannya dibawah ini.Nomor 1
Sebuah benda bermassa 200 gram di ikat dengan tali ringan kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut tetap 5 rad/s seperti gambar berikut. jika panjang tali l = 60 cm, maka besar gaya sentripeal yang bekerja pada benda adalah...
a. 0,3 N
b. 0,6 N
c. 3 N
d. 6 N
e. 30 N
Pembahasan:
Diketahui:
m = 200 gram = 0,2 kg
ω = 5 rad/s
r = 60 cm = 0,6 m
Ditanya: Fs = ...
Jawab:
Hitung terlebih dahulu v:
v = ω . r = 5 rad/s . 0,6 m = 3 m/s
Menghitung Fs
Fs = m (v2/r) = 0,2 . (32/0,6) N = 3 N
Jawaban: C
Nomor 2
Seorang siswa memutar sebuah batu yang diikatkan pada ujung seutas tali. Batu diputar secara horizotal seperti gambar. Jika laju diputarnya batu dijadikan 2 kali semula, maka gaya sentripetalnya menjadi...
a. 6 kali semula
b. 5 kali semula
c. 4 kali semula
d. 2 kali semula
e. Tetap
Nomor 3
Benda yang memiliki massa 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m/s. Jika jari-jari lingkarannya 0,5 m, maka:
1) Frekuensi putarannya 4/π Hz
a. 6 kali semula
b. 5 kali semula
c. 4 kali semula
d. 2 kali semula
e. Tetap
Nomor 3
Benda yang memiliki massa 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m/s. Jika jari-jari lingkarannya 0,5 m, maka:
1) Frekuensi putarannya 4/π Hz
2) Percepatan sentripetalnya 32 m/s2
3) Gaya sentripetalnya 320 N
4) Periodenya 4π s
3) Gaya sentripetalnya 320 N
4) Periodenya 4π s
Pernyataan yang benar adalah...
a. 1, 2, 3, dan 4
b. 1, 2, dan 3
c. 1 dan 3
d. 2 dan 4
e. 4 saja
Pembahasan
Kecepatan sudut = ω = v/r = 4/0,5 rad/s = 8 rad/s
Frekuensi = f = ω/2π = 8/2π = 4/π Hz
Periode = T = 1/f = π/4 s
Percepatan sentripetal = as = v2/r = 42/0,5 m/s2 = 32 m/s2
Gaya sentripetal = Fs = m . as = 10 . 32 N = 320 N
Nomor 4
Benda yang memiliki massa 2 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m/s. Jika jari-jari lingkarannya 0,5 m, maka:
1) Percepatan sentripetalnya 32 m/s2
2) Gaya sentripetalnya 64 N
3) Periodenya 0,25π
s Pernyataan yang benar adalah... a. 1, 2, 3, dan 4
b. 1, 2, dan 3
c. 1 dan 3
d. 2 dan 4
e. 4 saja
Pembahasan
Kecepatan sudut = ω = v/r = 4/0,5 rad/s = 8 rad/s
Frekuensi = f = ω/2π = 8/2π = 4/π Hz
Periode = T = 1/f = π/4 s
Percepatan sentripetal = as = v2/r = 42/0,5 m/s2 = 32 m/s2
Gaya sentripetal = Fs = m . as = 10 . 32 N = 320 N
Nomor 4
Benda yang memiliki massa 2 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m/s. Jika jari-jari lingkarannya 0,5 m, maka:
1) Percepatan sentripetalnya 32 m/s2
2) Gaya sentripetalnya 64 N
3) Periodenya 0,25π
a. 1, 2, dan 3
b. 1 dan 2
c. 1 dan 3
d. 2 dan 3
e. 3 saja
Pembahasan
Kecepatan sudut ω = v/r = 4/0,5 rad/s = 8 rad/s
Frekuensi = ω/2π = 8/2π Hz = 4/π Hz
Periode = T = 1/f = π/4 s = 0,25π s
Percepatan sentripetal = as = v2/r = 42/0,5 m/s2 = 32 m/s2
Gaya sentripetal = Fs = m . as = 2 kg . 32 m/s2 = 64 N
Jawaban: a
b. 1 dan 2
c. 1 dan 3
d. 2 dan 3
e. 3 saja
Pembahasan
Kecepatan sudut ω = v/r = 4/0,5 rad/s = 8 rad/s
Frekuensi = ω/2π = 8/2π Hz = 4/π Hz
Periode = T = 1/f = π/4 s = 0,25π s
Percepatan sentripetal = as = v2/r = 42/0,5 m/s2 = 32 m/s2
Gaya sentripetal = Fs = m . as = 2 kg . 32 m/s2 = 64 N
Jawaban: a