1.Mudah
Demi kenyamanan penumpang, percepatan sentripetal pada tikungan rel kereta tidak boleh melebihi 0,8 m/s². Berapa jari-jari terkecil rmin untuk tikungan yang dilalui pada 240 km/h?
v = 240 km/hamax = 0,8 m/s²
rmin = m
Lembar kerja Gerak melingkar dengan jawaban
2.Mudah
Sebuah batu 1,3 kg diputar dalam lingkaran horizontal berjari-jari 1,9 m di atas meja datar yang licin, ditahan oleh tali yang putus pada tegangan 170 N. Cari kelajuan tertinggi vmax yang dapat dimiliki batu.
m = 1,3 kgr = 1,9 mTmax = 170 N
vmax = m/s
3.Sedang
Sebuah mobil melewati tikungan datar berjari-jari 20 m. Koefisien gesek statis antara ban dan jalan adalah 0,6. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari kelajuan tertinggi vmax agar mobil dapat melewati tikungan tanpa tergelincir.
r = 20 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Sedang
Dalam wahana rotor di pasar malam, penumpang berdiri bersandar pada dinding silinder vertikal berjari-jari 2,8 m. Ketika berputar cukup cepat, lantainya turun dan gesekan menahan mereka. Koefisien gesek statisnya 0,7. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari kecepatan sudut terkecil ω dalam rad/s.
r = 2,8 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Sulit
Sebuah bola 1 kg pada tali sepanjang 1 m diayunkan dalam lingkaran vertikal. Di titik terendah, bola bergerak dengan 4,5 m/s. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari tegangan tali T di titik terendah.
m = 1 kgr = 1 mv = 4,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Sulit
Sebuah bola 0,6 kg pada tali sepanjang 1,4 m diayunkan dalam lingkaran vertikal. Di titik terendah, bola bergerak dengan 6 m/s. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari tegangan tali T di titik terendah.
m = 0,6 kgr = 1,4 mv = 6 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
Kunci jawaban
- 1. rmin = 5556 m
- 2. vmax = 15,76 m/s
- 3. vmax = 10,85 m/s
- 4. ω = 2,237 rad/s
- 5. T = 30,06 N
- 6. T = 21,31 N
Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.