sebuah benda berputar seperti tampak pada gambar, kecepatan linier benda agar θ = 30°adalah.... diketahu panjang tali 1 = 0.5 m

Jawaban yang benar adalah 1,2 m/s. Diketahui: θ = 30° L = 0,5 m g = 10 m/s^2 Ditanya: v = ...? Jawaban: Konsep yang kita gunakan adalah penerapan hukum Newton pada gerak melingkar berupa ayunan konik. Pada hukum II Newton dinyatakan bahwa benda bergerak dengan percepatan a yang sebanding dengan resultan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massa benda. Secara matematis dirumuskan oleh: a = ΣF/m ΣF = m x a. Untuk gerak melingkar, percepatan yang dihasilkan adalah percepatan sentripetal yang dirumuskan oleh: a = v²/R = ω² R, dimana: a = percepatan benda (m/s^2) m = massa benda (kg) ΣF = resultan gaya (N) ω = kecepatan sudut (rad/s) v = kecepatan linier (m/s) R = jari-jari lintasan (m). Dari diagram gaya pada soal diperoleh hasil berikut ini. (i). ΣFy = 0 T cos θ = mg ...(i) (ii). ΣFx = m x (v²/R) T sin θ = m x (v²/R) ...(ii) Bagikan kedua persamaan di atas maka diperoleh: T sin θ/T cos θ = [m x (v²/R)] / (mg) tan θ = v²/(Rg) v² = g x R x tan θ v = √(g x R x tan θ) ...(iii) Dari hubungan segitiga siku-siku trigonometri, didapatkan: sin θ = R/L R = L sin θ ....(iv) Substitusi persamaan (iv) ke (iii) dan masukkan nilai pada soal sehingga diperoleh: v = √(g x R x tan θ) v = √(g x (L sin θ) x tan θ) v = √(10 x (0,5 sin 30°) x tan 30°) v = √(10 x (0,5 x 0,5) x [1/√3]) v = √(2,5 x [1/√3]) v = 1,2 m/s. Jadi, kecepatan linier benda adalah 1,2 m/s