Roboguru

Sebuah botol dengan massa 0,3 kg diikat pada ujung tali dan diputar secara horizontal dengan kecepatan 5 m.s-1. Gaya sentripetal yang dihasilkan adalah 10 N. Jika kecepatan ditambah menjadi 15 m.s-1, berapakah gaya sentripetal yang dihasilkan?

Pertanyaan

Sebuah botol dengan massa 0,3 kg diikat pada ujung tali dan diputar secara horizontal dengan kecepatan 5 m.s-1. Gaya sentripetal yang dihasilkan adalah 10 N. Jika kecepatan ditambah menjadi 15 m.s-1, berapakah gaya sentripetal yang dihasilkan? 

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m subscript 1 space end cell equals cell space m subscript 2 space equals space space 0 comma 3 space kg end cell row cell v subscript 1 space end cell equals cell space 5 space straight m divided by straight s end cell row cell v subscript 2 space end cell equals cell space 15 space straight m divided by straight s end cell row cell F subscript s 1 end subscript space end cell equals cell space 10 space straight N end cell row cell R subscript 1 space end cell equals cell space R subscript 2 space equals space R end cell end table 

Ditanyakan :

Besar gaya sentripetal apabila kecepatan menjadi 15 m/s?

Jawab :

Gaya Sentripetal adalah gaya yang dapat membuat benda bergerak secara melingkar. Secara matematis, dituliskan dalam persamaan :

F space equals space m v squared over R space equals space m omega squared R 

Apabila kecepatan botol ditambah menjadi 15 m/s, maka gaya sentripetal yang dihasilkan dapat dihitung dengan perbandingan sebagai berikut :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript s 1 end subscript over F subscript s 2 end subscript space end cell equals cell space fraction numerator space m subscript 1 begin display style v subscript 1 squared over R subscript 1 end style over denominator m subscript 2 begin display style v subscript 2 squared over R subscript 2 end style end fraction end cell row cell fraction numerator 10 space straight N over denominator F subscript s 2 end subscript end fraction space end cell equals cell space fraction numerator begin display style space open parentheses 0 comma 3 space kg close parentheses open parentheses 5 space straight m divided by straight s close parentheses squared over R end style over denominator begin display style open parentheses 0 comma 3 space kg close parentheses open parentheses 15 space straight m divided by straight s close parentheses squared over R end style end fraction end cell row cell fraction numerator 10 space straight N over denominator F subscript s 2 end subscript end fraction space end cell equals cell space fraction numerator space open parentheses 0 comma 3 space kg close parentheses space open parentheses 5 space straight m divided by straight s close parentheses squared over denominator R end fraction space cross times space fraction numerator R over denominator open parentheses 0 comma 3 space kg close parentheses space open parentheses 15 space straight m divided by straight s close parentheses squared end fraction end cell row cell fraction numerator 10 space straight N over denominator F subscript s 2 end subscript end fraction space end cell equals cell space open parentheses 5 space straight m divided by straight s close parentheses squared over open parentheses 15 space straight m divided by straight s close parentheses squared end cell row cell fraction numerator 10 space N over denominator F subscript s 2 end subscript end fraction space end cell equals cell space 25 over 225 end cell row cell F subscript s 2 end subscript space end cell equals cell space fraction numerator 225 space cross times space 10 space straight N over denominator 25 end fraction end cell row cell F subscript s 2 end subscript space end cell equals cell space bold 90 bold space bold N end cell end table 

Dengan demikian, jika kecepatan ditambah menjadi 15 m/s maka gaya sentripetal yang dihasilkan sebesar 90 N.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

J. Khairina

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Benda bermassa 10 gram diikat dengan tali yang panjangnya 20 cm, diputar  membentuk sebuah lingkaran dengan kelajuan konstan 16 m/s. Gaya sentripetal yang dialami benda sebesar ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m = 10 gram = 0,01 kg

R = 20 cm = 0,2 m

v = 16 m/s

Ditanya : Fs

Penyelesaian :

Gaya sentripetal merupakan gaya yang membuat benda bergerak melingkar. Besar gaya sentripetal dinyatakan dalam persamaan berikut.

Fs==masmRv2 

Gunakan persamaan di atas untuk menyelesaikan soal.

Fs===mRv20,010,216212,8N 

Dengan demikian, gaya sentripetal yang dialami benda sebesar 12,8 N. 

Sepertinya terdapat kesalahan pada pilihan jawaban sehingga tidak ada jawaban yang benar.

0

Roboguru

Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari r. Jika jari-jari lintasan benda menjadi 4r, sedangkan energi kinetik benda tetap maka gaya sentral yang dialami benda adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

r1 = r

r2 = 4r

Ditanya: Fs ?

Jawab:

Percepatan sentripetal adalah percepatan yang mengarah ke pusat lingkaran, bisa dirumuskan as=rv2. Dalam soal dinyatakan Energi Kinetik tetap ini artinya kecepatan bernilai tetap sehingga as bergantung dengan r saja.

Untuk mencari gaya sentral bisa menggunakan hukum II newton F=ma

FsFs==masmrv2

dari persamaan diatas kita bias lihat bahwa Fs berbanding terbalik dengan r jika r menjadi 4 kali semula maka Fs akan menjadi 41 kali semula. 

Jadi, besarnya gaya sentral menjadi 41kali semula.

Dengan demikian, jawaban yang benar D  

0

Roboguru

Sebuah stasiun ruang angkasa bergerak mengelilingi Bumi dengan orbit berbentuk lingkaran pada ketinggian 5,0 x 102 km. Jika stasiun memiliki periode revolusi 95 menit, berapakah kelajuan orbit dan per...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R=5,0×102km=5,0×105mT=95menit=95×(60s)=5700s

Ditanya:

v...?aS...?

Penyelesaian:

Percepatan sentripetal merupakan kecepatan tangensial seberapa cepat, atau kecepatan di mana benda bergerak mengorbit, berubah. Ini mencakup baik besar dan arah perubahan kecepatan tangensial. Ketika sebuah benda bergerak dengan gerakan melingkar, akselerasi selalu mengarahkan langsung di pusat lingkaran. percepatan sentripetal dirumuskan dengan persamaan:

aS=Rv2

Dimana: aS = Percepatan sentripetal (m/s2), v = Kecepaan liniear (m/s), R = Jari-jari lintasan orbit (m).

Langkah-langkah penyelesaian:

1. Mencari nilai kecepatan sudut

ω=T2πω=570023,14ω=57006,28ω=1,1×103rad/s

2. Mencari nilai kecepatan liniear

v=ωRv=(1,1×103)5,0×105v=5,5×102v=550m/s

3. Mencari nilai percepatan sentripetal

aS=ω2RaS=(1,1×103)25,0×105aS=1,21×1065,0×105aS=6,05×101aS=0,605m/s2

Dengan demikian, nilai kecepatan liniear dan percepatannya adalah 550 m/s dan 0,605 m/s2.

1

Roboguru

Sebuah roda massa 10 kg dan jari-jarinya 10 cm melakukan 60 putaran selama 0,5 menit. Hitunglah gaya sentripetal roda tersebut!

Pembahasan Soal:

Hitung kecepatan sudut roda:

omega equals 60 space putaran divided by 0 comma 5 space menit omega equals 120 space rpm omega equals 120 cross times fraction numerator 2 pi space rad over denominator 60 space straight s end fraction omega equals 4 pi space rad divided by straight s. 

Sehingga, gaya sentripetal roda adalah:

F subscript s p end subscript equals m cross times a subscript s p end subscript F subscript s p end subscript equals m cross times omega squared cross times R F subscript s p end subscript equals 10 cross times open parentheses 4 pi close parentheses squared cross times 0 comma 1 F subscript s p end subscript equals 16 pi squared space straight N. 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 16 pi squared space straight N. 

0

Roboguru

Sekeping uang logam diletakkan di atas piringan hitam yang sedang berputar 30 rpm. Tentukan percepatan uang logam jika ditaruh: 1) 5 cm, 2) 10 cm, 3) 15 cm dari pusat piringan

Pembahasan Soal:

Diketahui:

ωR1R2R3====30rpm=30×(602π)rad/s=πrad/s5cm=0,05m10cm=0,1m15cm=0,15m

Ditanya:

aS1,aS2,aS3...?

Penyelesaian:

Percepatan sentripetal adalah percepatan yang dialami benda yang bergerak melingkar beraturan dan arah percepatan selalu menuju pusat lingkaran serta tegak lurus dengan kecepatan liniernya. Percepatan sentripetal dirumuskan dengan persamaan:

aS=ω2R

Dimana: aS = Percepatan sentripetal (m/s2), ω = Kecepatan sudut (rad/s), R = Jari-jari lintasan (m).

Poin 1

aS1=ω2R1aS1=π20,05aS1=0,05π2m/s2

Poin 2:

aS2=ω2R2aS2=π20,1aS2=0,1π2m/s2

Poin 3:

aS3=ω2R3aS3=π20,15aS3=0,15π2m/s2

Dengan demikian, percepatan poin 1), 2) dan 3) berturut-turut 0,05π2 m/s2, 0,1π2 m/s2, 0,15π2 m/s2.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved