Math Problem Statement

Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut konstan. Benda tersebut bergerak pada lintasan melingkar dengan jari-jari 2 meter dan kecepatan sudut 4 rad/s.

a) Tentukan kecepatan linear benda tersebut!

b) Berapa besar percepatan sentripetal yang dialami oleh benda tersebut?

Solution

Mari kita selesaikan kedua pertanyaan berdasarkan konsep gerak melingkar.

Diketahui:

  • Jari-jari lintasan r=2r = 2 meter
  • Kecepatan sudut ω=4\omega = 4 rad/s

(a) Menentukan kecepatan linear benda

Kecepatan linear vv pada gerak melingkar dapat dihitung menggunakan rumus:

v=ω×rv = \omega \times r

Substitusikan nilai ω\omega dan rr:

v=4rad/s×2m=8m/sv = 4 \, \text{rad/s} \times 2 \, \text{m} = 8 \, \text{m/s}

Jadi, kecepatan linear benda adalah 8 m/s.

(b) Menentukan besar percepatan sentripetal

Percepatan sentripetal aca_c dapat dihitung dengan rumus:

ac=v2ra_c = \frac{v^2}{r}

Karena kita sudah mengetahui v=8m/sv = 8 \, \text{m/s} dan r=2mr = 2 \, \text{m}, maka:

ac=822=642=32m/s2a_c = \frac{8^2}{2} = \frac{64}{2} = 32 \, \text{m/s}^2

Jadi, besar percepatan sentripetal yang dialami benda adalah 32 m/s².


Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau ada yang ingin ditanyakan?

Berikut adalah beberapa pertanyaan terkait:

  1. Apa itu kecepatan sudut dan bagaimana hubungannya dengan kecepatan linear?
  2. Mengapa percepatan sentripetal selalu mengarah ke pusat lingkaran?
  3. Bagaimana jika kecepatan sudut berubah? Bagaimana percepatan benda terpengaruh?
  4. Apa perbedaan antara gerak melingkar beraturan dan tidak beraturan?
  5. Bagaimana cara menghitung gaya sentripetal yang dialami benda?

Tip: Dalam gerak melingkar, percepatan sentripetal selalu bekerja untuk menjaga benda tetap berada di lintasan melingkar.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Circular Motion
Angular Velocity
Linear Velocity
Centripetal Acceleration

Formulas

v = ω × r
a_c = v^2 / r

Theorems

Circular Motion Dynamics

Suitable Grade Level

Grades 10-12