Latihan Fisika Kelas X Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
# 2
Pilgan

Sebuah bor digunakan untuk melubangi tanah dan berputar dengan kecepatan 1.020 rpm. Apabila mata bor berdiameter 5 mm, maka kedalaman tanah yang telah dibor selama 1 menit adalah ... m.

A

5,1

B

2,5

C

2,55

D

5,15

E

1,7

Pembahasan:

Diketahui:

Kecepatan sudut ω\omega = 1.020 rpm

Diameter d = 5 mm, sehingga r = 2,5 mm = 2,5×1032,5\times10^{-3} m

Waktu t = 1 menit = 60 s

Ditanya:

Kedalaman h = ?

Jawab:

Kecepatan sudut ω\omega = 1.020 rpm = 1.020 rotasi/menit = 1.020 rotasimenit \frac{1.020\text{ rotasi}}{\text{menit}\ }

1 rotasi atau putaran = 2π2\pi rad

1 menit = 60 s

sehingga ω\omega = (1.020)(2π ) rad(60) s \frac{\left(1.020\right)\left(2\pi\ \right)\ \text{rad}}{\left(60\right)\ \text{s}\ } = 34π 34\pi\ rad/s

Kecepatan linear merupakan jarak yang ditempuh suatu partikel tiap satuan waktu. Pada permasalahan di soal, kedalaman mata bor menembus tanah adalah sebagai jarak tempuhnya. Sementara itu, untuk kecepatan sudut ω\omega tertentu, kecepatan linear vv sebanding dengan jarak titik dari pusat lingkarannya rr. Jika ditulis dalam bentuk matematis, v=ωrv=\omega r.

v=htv=\frac{h}{t}

ω r=ht\omega\ r=\frac{h}{t}

(34π)(2,5×103)=h60(34\pi)(2,5\times10^{-3})=\frac{h}{60}

(85π×103)=h60(85\pi\times10^{-3})=\frac{h}{60}

(85π×103)(60)=h(85\pi\times10^{-3})\left(60\right)=h

(5.100π×103)=h(5.100\pi\times10^{-3})=h

h=5,1πh=5,1\pi m

Jadi, kedalaman tanah yang telah dibor adalah 5,1π\pi m.