Latihan Fisika Kelas X Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
# 5
Pilgan

Perhatikan gambar berikut!

Sebuah benda A dan B mengelilingi titik O dengan jarak masing-masing 8 cm dan 10 cm, dengan kecepatan 20 m/s dan 15 m/s. Perbandingan periode A dan B adalah ....

A

12 : 1

B

9 : 13

C

12 : 7

D

9 : 5

E

3 : 5

Pembahasan:

Diketahui:

Jari-jari A rar_a = 8 cm = 0,08 m

Jari-jari B rbr_b = 10 cm = 0,1 m

Kecepatan A vav_a = 20 m/s

Kecepatan B vbv_b = 15 m/s

Ditanya:

Periode Ta : TbT_a\ :\ T_b = ?

Jawab:

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.

ωa=vara=200,08=250 \omega_a=\frac{v_a}{r_a}=\frac{20}{0,08}=250\  rad/s

ωb=vbrb= 150,1=150 \omega_b=\frac{v_b}{r_b}=\ \frac{15}{0,1}=150\  rad/s

Kecepatan sudut (ω\omega) adalah hasil bagi sudut pusat yang ditempuh partikel dengan waktu tempuhnya.

ω=2πT\omega=\frac{2\pi}{T}

Penyelesainnya menjadi:

TaTb= 2πωa2πωb\frac{T_a}{T_b}=\ \frac{\frac{2\pi}{\omega_a}}{\frac{2\pi}{\omega_b}}

TaTb= ωbωa\frac{T_a}{T_b}=\ \frac{\omega_b}{\omega_a}

TaTb= 150250\frac{T_a}{T_b}=\ \frac{150}{250}

TaTb= 35  \frac{T_a}{T_b}=\ \frac{3}{5}\ \ 

Jadi, perbandingan Ta:Tb T_a:T_b\  adalah 3 : 5.