1.Mudah
Demi kenyamanan penumpang, percepatan sentripetal pada tikungan rel kereta tidak boleh melebihi 1,5 m/s². Berapa jari-jari terkecil rmin untuk tikungan yang dilalui pada 240 km/h?
v = 240 km/hamax = 1,5 m/s²
rmin = m
Lembar kerja Gerak melingkar dengan jawaban
2.Mudah
Sebuah batu 1,7 kg diputar dalam lingkaran horizontal berjari-jari 2 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 = 1,7 kgr = 2 mTmax = 170 N
vmax = m/s
3.Sedang
Sebuah bola kecil pada tali sepanjang 1,4 m bergerak dalam lingkaran horizontal sehingga tali membentuk sudut tetap 25° terhadap vertikal (bandul kerucut). Gunakan g = 9,81 m/s². Cari kelajuan v bola.
L = 1,4 mθ = 25°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Sedang
Sebuah mobil 1600 kg melaju melewati puncak gundukan jalan dengan 13 m/s. Puncak gundukan berupa busur lingkaran berjari-jari 35 m. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari gaya normal N jalan pada mobil di puncak.
m = 1600 kgv = 13 m/sr = 35 mg = 9,81 m/s²
N = N
5.Sulit
Sebuah kereta 1 kg dilepas dari keadaan diam pada ketinggian 29,9 m di lintasan tanpa gesekan dan melewati loop vertikal berjari-jari 6,5 m. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari gaya normal Nbottom lintasan pada kereta di dasar loop.
m = 1 kgh = 29,9 mR = 6,5 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N
6.Sulit
Sebuah bola 2 kg pada tali sepanjang 1,5 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 = 2 kgr = 1,5 mv = 6 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
Kunci jawaban
- 1. rmin = 2963 m
- 2. vmax = 14,14 m/s
- 3. v = 1,645 m/s
- 4. N = 7970 N
- 5. Nbottom = 100,1 N
- 6. T = 67,62 N
Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.