);

Contoh soal kecepatan sudut, kecepatan linear gerak melingkar dan pembahasan

Postingan ini membahas contoh soal kecepatan sudut dan kecepatan linear gerak melingkar beraturan yang disertai pembahasannya. Kecepatan sudut gerak melingkar menyatakan perbandingan antara perubahan sudut terhadap selang waktu. Kecepatan linear menyatakan panjang lintasan yang ditempuh persatuan waktu.

Rumus kecepatan sudut gerak melingkar:
ω =
2 π
T
atau ω = 2 π f.
Rumus kecepatan linear gerak melingkar:
v =
2 . π. R
T
atau ω = 2 . π . f . R
v = ω R

Keterangan:

  • ω = kecepatan sudut (rad/s)
  • v = kecepatan linear (m/s)
  • T = periode (s)
  • f = frekuensi (Hz)
  • R = jari-jari (m)

Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal kecepatan sudut dan kecepatan linear dibawah ini.

Contoh soal 1

Diketahui sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 1,0 m. Jika periode benda adalah 0,5 s maka kecepatan sudut benda itu adalah…

A. 12π rad/s

B. 10 π rad/s

C. 8 π rad/s

D. 4 π rad/s

E. 2 π rad/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • R = 1,0 m
  • T = 0,5 s

Maka kecepatan sudut benda dihitung dengan rumus dibawah ini:

→ ω =
2 π
T
=
2 π
0,5 s
= 4 π rad/s

Jadi soal ini jawabannya D.


Contoh soal 2

Sebuah kipas angin berjari-jari 10 cm berputar dengan frekuensi 16 Hz. Kecepatan sudut kipas angin adalah…

A. 160π rad/s

B. 80 π rad/s

C. 32 π rad/s

D. 16 π rad/s

E. 8 π rad/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Soal ini dijawab dengan rumus sebagai berikut:

→ ω = 2π f = 2π . 16 Hz = 32π rad/s

Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 3

Diketahui sebuah roda berputar melingkar beraturan dengan 7200 RPM. Kecepatan sudut roda tersebut adalah…

A. 60 π rad/s

B. 80 π rad/s

C. 100 π rad/s

D. 120 π rad/s

E. 240 π rad/s

Pembahasan / penyelesaian soal

RPM menunjukkan rotasi per menit. Jadi pada soal ini diketahui:

  • n = 7200
  • t = 1 menit = 60 s

Cara menghitung kecepatan sudut roda sebagai berikut:

→ f =
n
t
=
7200
60 s
= 120 Hz.
→ ω = 2 π f = 2 π 120 Hz = 240 π rad/s

Jadi soal ini jawabannya E.


Contoh soal 4

Sebuah roda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut 0,5 π rad/s. Dalam waktu 1 menit roda berputar sebanyak …

A. 75 kali

B. 60 kali

C. 45 kali

D. 30 kali

E. 15 kali

Pembahsan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • ω = 0,5π rad/s
  • t = 1 menit = 60 s

Untuk menjawab soal ini kita hitung terlebih dahulu frekuensi roda dengan cara dibawah ini:

→ f =
ω
=
0,5 π
= 0,25 Hz.
Selanjutnya kita hitung banyak putaran dengan rumus:
→ f =
n
t

→ n = f . t = 0,25 Hz . 60 s = 15 kali.

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 5

Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan sudut 50π rad/s. Frekuensi putaran gerak benda adalah…

A. 25 Hz

B. 50 Hz

C. 75 Hz

D. 100 Hz

E. 125 Hz

Pembahasan / penyelesaian soal

Rumus untuk menjawab soal ini sebagai berikut:

→ f =
ω
=
50π
= 25 Hz

Soal ini jawabannya A.


Contoh soal 6

Diketahui periode benda yang bergerak melingkar beraturan adalah 0,5 s. Jika jari-jari putaran 0,6 m maka kecepatan linear benda adalah…

A. 0,6 m/s

B. 1,2 m/s

C. 2,4 m/s

D. 2,4π m/s

E. 3π m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • T = 0,5 s
  • R = 0,6 m

Maka kecepatan linear dihitung dengan rumus dibawah ini:

→ v =
2 π R
T
=
2 π . 0,6
0,5 s
= 2,4π m/s

Soal ini jawabannya D.


Contoh soal 7

Diketahui sebuah roda berputar dengan frekuensi 4 Hz. Jika jari-jari putaran 25 cm maka kelajuan linear sebuah titik ditepi roda tersebut adalah…

A. 5 π m/s

B. 4 π m/s

C. 3 π m/s

D. 2 π m/s

E. π m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita gunakan rumus sebagai berikut:

→ v = 2π R . f = 2 . π . 0,25 m . 4 Hz = 2π m/s

Jadi soal ini jawabannya D.


Contoh soal 8

Sebuah roda berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Jika jari-jari roda 0,5 m maka kecepatan linear roda adalah…

A. 5 m/s

B. 7,5 m/s

C. 10 m/s

D. 15 m/s

E. 50 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

  • v = ω R
  • v = 10 rad/s . 0,5 m = 5 m/s

Jadi soal ini jawabannya A.


Contoh soal 9

Baling-baling kipas angin berjari-jari 20π-1 cm mampu berputar sebanyak 4 kali dalam 1 detik. Kecepatan linear ujung baling-baling adalah…

A. 0,8 m/s

B. 1,0 m/s

C. 1,6 m/s

D. 1,8 m/s

E. 3,2 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ f =
n
t
=
4
1 s
= 4 Hz
→ v = 2 π f . R = 2π . 4 Hz . 20π-1 cm = 160 cm/s = 1,6 m/s

Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 10

Sebuah roda berputar pada 300 rpm. Jika jari-jari roda 2 m maka kelajuan linear adalah…

A. 30π m/s

B. 20 π m/s

C. 20 m/s

D. 10 π m/s

E. 10 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

→ f =
300
60
= 5 Hz
→ v = 2π f . R = 2π 5 Hz . 2 m = 20π m/s

Soal ini jawabannya B.

You cannot copy content of this page