Network
INFOTEMANGGUNG.COM - Pertanyaan esai adalah sebagai berikut: suatu kelereng bermassa 10 gram bergerak melingkar beraturan dengan 180 putaran tiap setengah menit. Jika jari-jari lintasan 40 cm, tentukan:
a) periode
b) frekuensi
c) kecepatan sudut
d) kecepatan linear
e) perceparan sentripetal
f) gaya sentripetal
Baca Juga: Kunci Jawaban Bahasa Indonesia Kelas 11 Halaman 51 52 Semester 2 Tugas: Teks Eksplanasi
Pergerakan melingkar beraturan adalah fenomena yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari, seperti perputaran kelereng di atas meja atau benda lain yang bergerak dalam lintasan melingkar.
Dalam artikel ini, kita akan menganalisis pergerakan sebuah kelereng dengan massa 10 gram yang bergerak melingkar beraturan dengan 180 putaran tiap setengah menit.
Kita akan mencari nilai periode, frekuensi, kecepatan sudut, kecepatan linear, percepatan sentripetal, dan gaya sentripetal yang terkait dengan pergerakan kelereng ini.
Soal:
Suatu kelereng bermassa 10 gram bergerak melingkar beraturan dengan 180 putaran tiap setengah menit. Jika jari-jari lintasan 40 cm, tentukan:
a) periode
b) frekuensi
c) kecepatan sudut
d) kecepatan linear
e) perceparan sentripetal
f) gaya sentripetal
Baca Juga: Kunci Jawaban Bahasa Jawa Kelas 11 Halaman 56-60 Kurikulum Merdeka, Asesmen Formatif
Jawab:
Diketahui : 180 putaran tiap 1/2 menit (30 sekon) ; R = 40 cm = 0,4 m
Ditanyakan dan Jawaban
Periode adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk menyelesaikan satu putaran penuh. Dalam kasus ini, diketahui bahwa kelereng bergerak dengan 180 putaran tiap setengah menit. Kita akan mengonversi setengah menit ke detik (1 menit = 60 detik):
Periode = Waktu / Putaran
= 30 detik / 180
= 0.167 detik
Jadi, periode kelereng adalah 0.167 detik.
b) Frekuensi
Frekuensi adalah jumlah putaran atau siklus yang dilakukan oleh suatu benda dalam satu detik. Frekuensi dapat dihitung sebagai kebalikan dari periode:
Frekuensi = 1 / Periode
= 1 / 0.167 detik
≈ 5.988 Hz
Jadi, frekuensi pergerakan kelereng adalah sekitar 5.988 Hz.
c) Kecepatan Sudut
Kecepatan sudut mengukur seberapa cepat kelereng berputar dalam satuan radian per detik. Untuk menghitung kecepatan sudut, kita perlu mengetahui sudut yang ditempuh oleh kelereng dalam satu periode. Dalam satu putaran penuh, kelereng melintasi sudut 360 derajat atau 2π radian. Maka, kecepatan sudut adalah:
Kecepatan Sudut = Sudut (rad) /Periode
= 2 phi rad / 0.167 detik
≈ 37.7 rad/s
d) Kecepatan Linear
Kecepatan linear adalah kecepatan suatu benda dalam arah sepanjang lintasan melingkar. Untuk menghitungnya, kita akan menggunakan rumus:
Kecepatan Linear = Jari-jari × Kecepatan Sudut
Baca Juga: Kunci Jawaban Ekonomi Kelas 11 Halaman 75 Kurikulum Merdeka, Lembar Aktivitas 9 Bab 2
Dalam kasus ini, jari-jari lintasan adalah 40 cm (0.4 m) dan kecepatan sudut sudah kita hitung sebelumnya:
Kecepatan Linear
= 0.4 m × 37.7 rad/s ≈ 15.08 m/s
Jadi Kecepatan Linear ≈ 15.08m/s
e) Percepatan Sentripetal
Percepatan sentripetal adalah percepatan menuju pusat lintasan melingkar. Ini dapat dihitung menggunakan rumus:
Percepatan Sentripetal = Kecepatan Linear^2 / Jari-jari
Kita sudah memiliki nilai kecepatan linear dan jari-jari lintasan:
Percepatan Sentripetal = a = ω^2.R = (15.08 m/s)^2 / 0.4 m
≈ 565.85 m/s^2
f) Gaya Sentripetal
Gaya sentripetal adalah gaya yang menjaga benda bergerak dalam lintasan melingkar. Rumus untuk gaya sentripetal adalah:
Gaya Sentripetal = Massa × Percepatan Sentripetal
Dalam kasus ini, massa kelereng adalah 10 gram (0.01 kg):
Gaya Sentripetal = 0.01 kg × 565.85 m/s^2 ≈ 5.66 N
Jadi, gaya sentripetal yang diperlukan untuk menjaga kelereng bergerak dalam lintasan melingkar adalah sekitar 5.66 N.
Demikian suatu kelereng bermassa 10 gram bergerak melingkar beraturan dengan 180 putaran tiap setengah menit. Jika jari-jari lintasan 40 cm. Semoga bermanfaat.***
Disclaimer:
Kebenaran jawaban di atas tidaklah bersifat mutlak.
Jawaban bersifat terbuka sehingga bisa dieksplorasi lagi lebih lanjut.
Dapatkan informasi terbaru terkait dunia pendidikan dengan bergabung di grup telegram kami. Mari bergabung di Grup Telegram dengan cara klik tombol dibawah ini:
Kamu juga bisa request kunci jawaban atau info lainnya dengan topik pendidikan.
