Latihan Soal Fisika Materi : Gerak Melingkar (Fisika Untuk SMA dan MA Kelas XI /Sri Handayani dan Ari Damari/ Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional)
Dari keadaan diam, benda tegar melakukan gerak rotasi dengan percepatan sudut 15 rad/s². Titik A berada pada benda tersebut, berjarak 10 cm dari sumbu putar. Tepat setelah benda berotasi selama 0,4 sekon, berapakah percepatan total titik A?
Jawaban :
Soal di atas merupakan tipe soal gerak melingkar. Kita diberikan informasi mengenai percepatan sudut dari sistem yang tetap besarnya yakni 15 rad/s². Lalu kita diminta untuk menentukan percepatan total titik A yang berjarak 10cm dari sumbu putar sistem ketika titik A telah bergerak selama 0.4 detik.
Langkah pertama, kita mencari terlebih dahulu berapa percepatan tangensial pada titik A yang berada pada jarak 10cm atau 0.1m dari sumbu putar. Percepatan tangensial ini dapat diketahui dengan menggunakan persamaan berikut :
dengan α merupakan percepatan sudut sistem dan R adalah jarak titik A dari sumbu putar. Sehingga diperoleh:
dari hasil ini terlihat bahwa besar percepatan tangensial titik A tersebut adalah 1.5m/s².
Selanjutnya, kita akan mencari berapa kecepatan sudut titik A setelah bergerak selama 0.4detik. Pada soal dikatakan dalam keadaan diam, berarti nilai kecepatan sudut awal titik A adalah bernilai 0 atau ω₀ = 0. Maka, kecepatan sudut titik A setelah bergerak selama 0.4 detik dapat diketahui dengan menggunakan persamaan :
dengan memasukkan nilai percepatan sudut dan waktu ke persamaan di atas, maka diperoleh nilai kecepatan sudut titik A setelah bergerak selama 0.4 detik adalah :
Sehingga, besar percepatan linear titik A yang berada 0.1m dari sumbu putar sistem setelah bergerak selama 0.4 detik dapat diketahui dengan menggunakan persamaan :
dengan memasukkan nilai kecepatan sudut dan posisi titik A maka diperoleh :
karena kita telah menemukan percepatan tangensial dan percepatan linear maka percepatan total dapat diketahui dengan menggunakan persamaan :
dengan memasukkan nilai percepatan tangensial dan percepatan linear yang telah diperoleh ke persamaan di atas, maka didapatkan besar percepatan total di titik A yang berada pada jarak 10cm dari sumbu putar setelah bergerak selama 0.4 detik adalah :
Demikian pembahasan soal kali ini mengenai gerak melingkar. Semoga bermanfaat!
Post a Comment for "Dari keadaan diam, benda tegar melakukan gerak rotasi dengan percepatan sudut 15 rad/s2. Titik A berada pada benda tersebut, berjarak 10 cm dari sumbu putar. Tepat setelah benda berotasi selama 0,4 sekon, berapakah percepatan total titik A?"