Komponen kecepatan peluru:

• Sumbu x:
  vₓ = 15 √3 m/s.
• Sumbu y:
  = 5 m/s.

Lintasan benda yang dibentuk oleh benda yang dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari suatu helikopter yang melaju dengan kecepatan konstan dalam arah mendatar adalah parabola (D).

Frekuensi putaran gerak benda dengan kecepatan sudut 50π rad/s adalah 25 Hz (C). Frekuensi yang diperoleh merupakan hasil bagi kecepatan sudut dengan suatu nilai sebesar 2π radian.

Frekuensi roda katrol yang berputar 60 kali selama 2 menit adalah 0,5 Hz. Adapun kecepatan sudut roda katrol tersebut adalah 3,14 rad/s (C).

Periode putaran dari piringan hitam berjari-jari 42 cm ketika piringan telah berputar sebanyak 720 putaran selama dua jam adalah 10 s (B). Periode ini menunjukkan waktu putar piringan untuk sekali putaran.

Kecepatan linear dari ban mobil adalah 5 π m/s (A). Kecepatan linear menunjukkan jarak linear ban mobil yang ditempuh setiap detik.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Nomor 17

Diketahui:

• Kecepatan dimisalkan v.
• Sudut elevasi terhadap horizontal dimisalkan α.
• v = 30 m/s.
• α = 30°.

Ditanyakan:

• Komponen kecepatan peluru = ?

Penyelesaian:

Langkah 1
Perhitungan komponen kecepatan terhadap arah x.

• vₓ = v x cos (α)
  vₓ = 30 m/s x cos (30°)
  vₓ = 30 m/s x ¹/₂√(3)
  vₓ = 15 √3 m/s.

Langkah 2
Perhitungan komponen kecepatan terhadap arah y.

Ingat: komponen y ada pengaruh gaya gravitasi karena arah "v" ke atas dan "g" arahnya ke bawah.

• = v x sin (α) - g x t
  = 30 m/s x sin (30°) - (10 m/s²) (1 s)
  = 30 m/s x ¹/₂ - 10 m/s
  = 5 m/s.

Nomor 18

Lintasan benda pada benda jatuh bebas dari helikopter dengan asumsi bahwa gaya yang bekerja pada benda hanya gaya gravitasi disebut lintasan parabola sebagaimana pada lampiran. Gerak ini membentuk lintasan yang tampak seperti garis lengkung. Kecepatan benda awal ke arah sumbu y adalah nol, sedangkan ke arah x sama dengan kecepatan helikopter saat benda tepat terjatuh.

Nomor 19

Diketahui:

• Kecepatan sudut dimisalkan ω.
• ω = 50π rad/s.

Ditanyakan:

• f = ?
  f adalah frekuensi benda.

Penyelesaian:

Nomor 20

Diketahui:

• Jumlah putaran benda dimisalkan N.
  N = 60 putaran.
• Waktu selama N putaran dimisalkan t.
  t = 2 menit.
  t = 2 x 60 s
  t = 120 s.

Ditanyakan:

• f = ?
• ω = ?

Penyelesaian:

Langkah 1
Perhitungan frekuensi roda.

• f = N : t
  f = 60 : 120
  f = 0,5 Hz.

Langkah 2
Perhitungan kecepatan sudut roda.

• ω = 2πf
  ω = 2 (3,14) (0,5)
  ω = 3,14 rad/s.

Nomor 21

Diketahui:

• Jari-jari dimisalkan r.
  r = 42 cm.
  r = 0,42 m.
• N = 720 putaran.
• t = 2 jam.
  t = 2 x 3600 s.
  t = 7200 s.

Ditanyakan:

• T = ?
  T adalah periode putaran benda.

Penyelesaian:

T = t : N
T = 7200 : 720
T = 10 sekon.

Nomor 22

Diketahui:

• ω = 300 rpm.
• rpm = rotasi per menit.
• r = 0,5 m.

Ditanyakan:

• v = ?
  v adalah kecepatan linear.

Penyelesaian:

Langkah 1
Konversi kecepatan sudut.

• 1 menit = 60 s.
  ω = 300 rotasi/menit x 1 menit/(60 s)
  ω = 5 rotasi/s.
• Kemudian 1 rotasi = 2π radian.
  ω = 5 rotasi/s x 2π radian/(1 rotasi)
  ω = 10 π rad/s.

Langkah 2
Perhitungan kecepatan linier.

• v = ω x r
  v = 10 π rad/s x 0,5 m/rad
  v = 5 π m/s.

Pelajari lebih lanjut

• Materi tentang perhitungan gerak melingkar lainnya:
  yomemimo.com/tugas/25390100
• Materi tentang contoh perhitungan gerak lurus dan gerak melingkar lainnya:
  yomemimo.com/tugas/52530706
• Materi tentang contoh perhitungan tentang gerak lurus dan gerak melingkar beraturan:
  yomemimo.com/tugas/52530706

______________

Detail jawaban

Kelas    : X
Mapel  : Fisika
Bab      : 5 - Gerak Melingkar Beraturan
Kode    : 10.6.5