Contoh soal gerak melingkar dapat membantu siswa memahami gerak benda yang bergerak pada lintasan berbentuk lingkaran. Materi ini berkaitan dengan kecepatan sudut, kecepatan linear, periode, frekuensi, dan gaya sentripetal.
Dalam contoh soal gerak melingkar berikut, soal dibuat dengan tingkat kesulitan yang bervariasi. Setiap soal dilengkapi pilihan jawaban, kunci jawaban, pembahasan, kompetensi, indikator, level kognitif, tingkat kesulitan, dan estimasi waktu pengerjaan.
Soal Nomor 1
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan frekuensi 2 Hz. Periode gerak benda tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 0,25 sekon
B. 0,5 sekon
C. 1 sekon
D. 2 sekon
E. 4 sekon
Jawaban Benar
B. 0,5 sekon
Pembahasan Lengkap
Periode dapat dihitung dengan membagi 1 dengan frekuensi.
1 ÷ 2 = 0,5 sekon
Jadi, periode gerak benda adalah 0,5 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan periode dan frekuensi.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan periode berdasarkan frekuensi gerak melingkar.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 2
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 60 putaran dalam waktu 20 sekon. Frekuensi gerak benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Jawaban Benar
B. 3 Hz
Pembahasan Lengkap
Frekuensi menunjukkan jumlah putaran setiap sekon.
60 ÷ 20 = 3 Hz
Jadi, frekuensi benda adalah 3 Hz.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung frekuensi gerak melingkar.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan frekuensi berdasarkan jumlah putaran dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 3
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan jari-jari 2 meter dan kecepatan sudut 5 rad/s. Kecepatan linear benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 5 m/s
B. 7 m/s
C. 10 m/s
D. 12 m/s
E. 15 m/s
Jawaban Benar
C. 10 m/s
Pembahasan Lengkap
Kecepatan linear diperoleh dari perkalian jari-jari dengan kecepatan sudut.
2 × 5 = 10 m/s
Jadi, kecepatan linear benda adalah 10 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghubungkan kecepatan sudut dan kecepatan linear.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menghitung kecepatan linear pada gerak melingkar.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 4
Pertanyaan
Sebuah roda berjari-jari 0,5 meter berputar dengan kecepatan sudut 8 rad/s. Kecepatan linear pada tepi roda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 m/s
B. 4 m/s
C. 6 m/s
D. 8 m/s
E. 16 m/s
Jawaban Benar
B. 4 m/s
Pembahasan Lengkap
Kecepatan linear:
0,5 × 8 = 4 m/s
Jadi, kecepatan linear pada tepi roda adalah 4 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan linear.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan kecepatan linear berdasarkan jari-jari dan kecepatan sudut.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 5
Pertanyaan
Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak melingkar dengan kecepatan 6 m/s pada lintasan berjari-jari 3 meter. Besar gaya sentripetalnya adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 12 N
B. 18 N
C. 24 N
D. 30 N
E. 36 N
Jawaban Benar
C. 24 N
Pembahasan Lengkap
Gaya sentripetal dihitung dengan memasukkan massa, kecepatan, dan jari-jari.
2 × 6 × 6 ÷ 3 = 24 N
Jadi, gaya sentripetal benda adalah 24 N.
Kompetensi yang Diukur
Memahami gaya sentripetal.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menghitung gaya sentripetal berdasarkan massa, kecepatan, dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 6
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 5 putaran setiap sekon. Frekuensi benda tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 Hz
B. 2 Hz
C. 3 Hz
D. 5 Hz
E. 10 Hz
Jawaban Benar
D. 5 Hz
Pembahasan Lengkap
Frekuensi adalah jumlah putaran yang dilakukan setiap sekon.
Benda melakukan 5 putaran dalam 1 sekon.
Jadi, frekuensinya adalah 5 Hz.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep frekuensi.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan frekuensi berdasarkan jumlah putaran setiap sekon.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C2)
C2
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 7
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan periode 4 sekon. Frekuensinya adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 0,125 Hz
B. 0,25 Hz
C. 0,5 Hz
D. 2 Hz
E. 4 Hz
Jawaban Benar
B. 0,25 Hz
Pembahasan Lengkap
Frekuensi diperoleh dengan membagi 1 dengan periode.
1 ÷ 4 = 0,25 Hz
Jadi, frekuensi benda adalah 0,25 Hz.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan periode dan frekuensi.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan frekuensi berdasarkan periode.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 8
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan massa 4 kg, kecepatan 10 m/s, dan jari-jari lintasan 5 meter. Besar gaya sentripetalnya adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 40 N
B. 60 N
C. 80 N
D. 100 N
E. 120 N
Jawaban Benar
C. 80 N
Pembahasan Lengkap
Gaya sentripetal:
4 × 10 × 10 ÷ 5 = 80 N
Jadi, gaya sentripetal benda adalah 80 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya sentripetal.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan gaya sentripetal menggunakan data massa, kecepatan, dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 9
Pertanyaan
Sebuah roda berputar dengan frekuensi 4 Hz. Banyak putaran yang dilakukan roda dalam waktu 5 sekon adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 10 putaran
B. 15 putaran
C. 20 putaran
D. 25 putaran
E. 30 putaran
Jawaban Benar
C. 20 putaran
Pembahasan Lengkap
Jumlah putaran dapat dihitung dengan mengalikan frekuensi dan waktu.
4 × 5 = 20 putaran
Jadi, roda melakukan 20 putaran dalam 5 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan frekuensi dan jumlah putaran.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan jumlah putaran berdasarkan frekuensi dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 10
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan jari-jari 4 meter dan kecepatan linear 12 m/s. Besar kecepatan sudut benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 rad/s
B. 3 rad/s
C. 4 rad/s
D. 6 rad/s
E. 8 rad/s
Jawaban Benar
B. 3 rad/s
Pembahasan Lengkap
Kecepatan sudut diperoleh dengan membagi kecepatan linear dengan jari-jari.
12 ÷ 4 = 3 rad/s
Jadi, kecepatan sudut benda adalah 3 rad/s.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan kecepatan linear dan kecepatan sudut.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan kecepatan sudut berdasarkan kecepatan linear dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 11
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 120 putaran dalam waktu 30 sekon. Frekuensi benda tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Jawaban Benar
C. 4 Hz
Pembahasan Lengkap
Frekuensi:
120 ÷ 30 = 4 Hz
Jadi, frekuensi benda adalah 4 Hz.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung frekuensi gerak melingkar.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan frekuensi dari jumlah putaran dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 12
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan frekuensi 5 Hz. Periode benda tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 0,1 sekon
B. 0,2 sekon
C. 0,5 sekon
D. 1 sekon
E. 2 sekon
Jawaban Benar
B. 0,2 sekon
Pembahasan Lengkap
Periode:
1 ÷ 5 = 0,2 sekon
Jadi, periode benda adalah 0,2 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan frekuensi dan periode.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan periode berdasarkan frekuensi.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 13
Pertanyaan
Sebuah roda berjari-jari 2 meter berputar dengan kecepatan sudut 6 rad/s. Kecepatan linear pada tepi roda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 3 m/s
B. 6 m/s
C. 8 m/s
D. 12 m/s
E. 18 m/s
Jawaban Benar
D. 12 m/s
Pembahasan Lengkap
Kecepatan linear:
2 × 6 = 12 m/s
Jadi, kecepatan linear pada tepi roda adalah 12 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghubungkan kecepatan sudut dengan kecepatan linear.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menghitung kecepatan linear pada gerak melingkar.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 14
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan linear 20 m/s pada lintasan berjari-jari 5 meter. Kecepatan sudut benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 rad/s
B. 3 rad/s
C. 4 rad/s
D. 5 rad/s
E. 10 rad/s
Jawaban Benar
C. 4 rad/s
Pembahasan Lengkap
Kecepatan sudut:
20 ÷ 5 = 4 rad/s
Jadi, kecepatan sudut benda adalah 4 rad/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan sudut.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan kecepatan sudut dari kecepatan linear dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 15
Pertanyaan
Sebuah benda bermassa 3 kg bergerak dengan kecepatan 8 m/s pada lintasan berjari-jari 4 meter. Besar gaya sentripetal benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 24 N
B. 36 N
C. 48 N
D. 64 N
E. 72 N
Jawaban Benar
C. 48 N
Pembahasan Lengkap
Gaya sentripetal:
3 × 8 × 8 ÷ 4
= 192 ÷ 4
= 48 N
Jadi, gaya sentripetal benda adalah 48 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya sentripetal.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan gaya sentripetal berdasarkan massa, kecepatan, dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 16
Pertanyaan
Sebuah benda bermassa 5 kg bergerak melingkar dengan kecepatan 10 m/s pada lintasan berjari-jari 5 meter. Besar gaya sentripetalnya adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 50 N
B. 75 N
C. 100 N
D. 125 N
E. 150 N
Jawaban Benar
C. 100 N
Pembahasan Lengkap
Gaya sentripetal:
5 × 10 × 10 ÷ 5
= 100 N
Jadi, gaya sentripetal benda adalah 100 N.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis gaya sentripetal.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menghitung gaya sentripetal menggunakan data yang tersedia.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C4)
C4
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 17
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 8 putaran setiap sekon selama 4 sekon. Jumlah putaran yang dilakukan benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 16 putaran
B. 24 putaran
C. 32 putaran
D. 36 putaran
E. 40 putaran
Jawaban Benar
C. 32 putaran
Pembahasan Lengkap
Jumlah putaran:
8 × 4 = 32 putaran
Jadi, benda melakukan 32 putaran.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan frekuensi dan jumlah putaran.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan jumlah putaran berdasarkan frekuensi dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 18
Pertanyaan
Sebuah kipas berputar dengan frekuensi 3 Hz. Banyak putaran kipas dalam waktu 10 sekon adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 20 putaran
B. 25 putaran
C. 30 putaran
D. 35 putaran
E. 40 putaran
Jawaban Benar
C. 30 putaran
Pembahasan Lengkap
Jumlah putaran:
3 × 10 = 30 putaran
Jadi, kipas melakukan 30 putaran dalam 10 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan frekuensi dan jumlah putaran.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan jumlah putaran dari frekuensi dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 19
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan massa 2 kg, kecepatan 12 m/s, dan jari-jari 6 meter. Besar gaya sentripetalnya adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 24 N
B. 36 N
C. 48 N
D. 54 N
E. 72 N
Jawaban Benar
C. 48 N
Pembahasan Lengkap
Gaya sentripetal:
2 × 12 × 12 ÷ 6
= 288 ÷ 6
= 48 N
Jadi, gaya sentripetal benda adalah 48 N.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis gaya sentripetal.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menghitung gaya sentripetal dari massa, kecepatan, dan jari-jari lintasan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C4)
C4
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 20
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan jari-jari 3 meter dan kecepatan linear 15 m/s. Besar kecepatan sudut benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 3 rad/s
B. 4 rad/s
C. 5 rad/s
D. 6 rad/s
E. 8 rad/s
Jawaban Benar
C. 5 rad/s
Pembahasan Lengkap
Kecepatan sudut:
15 ÷ 3 = 5 rad/s
Jadi, kecepatan sudut benda adalah 5 rad/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan sudut pada gerak melingkar.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan kecepatan sudut berdasarkan kecepatan linear dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 21
Pertanyaan
Sebuah roda berjari-jari 0,5 meter berputar dengan frekuensi 4 Hz. Jika digunakan π = 3,14, kecepatan linear pada tepi roda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 6,28 m/s
B. 9,42 m/s
C. 12,56 m/s
D. 15,70 m/s
E. 18,84 m/s
Jawaban Benar
C. 12,56 m/s
Pembahasan Lengkap
Keliling roda:
2 × 3,14 × 0,5 = 3,14 meter
Dalam 1 sekon, roda menempuh:
3,14 × 4 = 12,56 meter
Jadi, kecepatan linear roda adalah 12,56 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan frekuensi, jari-jari, dan kecepatan linear.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan kecepatan linear pada gerak melingkar.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 22
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan frekuensi 2 Hz. Jika digunakan π = 3,14, besar kecepatan sudut benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 3,14 rad/s
B. 6,28 rad/s
C. 9,42 rad/s
D. 12,56 rad/s
E. 15,70 rad/s
Jawaban Benar
D. 12,56 rad/s
Pembahasan Lengkap
Dalam satu putaran, benda menempuh sudut 2 × 3,14 = 6,28 radian.
Karena benda melakukan 2 putaran setiap sekon:
6,28 × 2 = 12,56 rad/s
Jadi, kecepatan sudut benda adalah 12,56 rad/s.
Kompetensi yang Diukur
Memahami kecepatan sudut.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan kecepatan sudut berdasarkan frekuensi.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 23
Pertanyaan
Sebuah benda bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan 5 m/s pada lintasan berjari-jari 2 meter. Besar gaya sentripetal benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 20 N
B. 30 N
C. 40 N
D. 50 N
E. 60 N
Jawaban Benar
C. 50 N
Pembahasan Lengkap
Gaya sentripetal:
4 × 5 × 5 ÷ 2
= 100 ÷ 2
= 50 N
Jadi, gaya sentripetal benda adalah 50 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung gaya sentripetal.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan gaya sentripetal berdasarkan massa, kecepatan, dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 24
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan jari-jari 4 meter dan periode 2 sekon. Jika digunakan π = 3,14, kecepatan linear benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 6,28 m/s
B. 9,42 m/s
C. 12,56 m/s
D. 18,84 m/s
E. 25,12 m/s
Jawaban Benar
C. 12,56 m/s
Pembahasan Lengkap
Keliling lintasan:
2 × 3,14 × 4 = 25,12 meter
Waktu yang diperlukan untuk satu putaran adalah 2 sekon.
Kecepatan linear:
25,12 ÷ 2 = 12,56 m/s
Jadi, kecepatan linear benda adalah 12,56 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan periode dan kecepatan linear.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan kecepatan linear berdasarkan jari-jari dan periode.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C4)
C4
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 25
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan massa 2 kg, kecepatan 10 m/s, dan jari-jari 5 meter. Besar percepatan sentripetalnya adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 10 m/s²
B. 15 m/s²
C. 20 m/s²
D. 25 m/s²
E. 30 m/s²
Jawaban Benar
C. 20 m/s²
Pembahasan Lengkap
Percepatan sentripetal:
10 × 10 ÷ 5 = 20 m/s²
Massa tidak diperlukan untuk menghitung percepatan sentripetal.
Jadi, percepatan sentripetal benda adalah 20 m/s².
Kompetensi yang Diukur
Memahami percepatan sentripetal.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan percepatan sentripetal berdasarkan kecepatan dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 26
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan linear 8 m/s dan jari-jari 2 meter. Percepatan sentripetal benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 16 m/s²
B. 24 m/s²
C. 32 m/s²
D. 40 m/s²
E. 64 m/s²
Jawaban Benar
C. 32 m/s²
Pembahasan Lengkap
Percepatan sentripetal:
8 × 8 ÷ 2
= 64 ÷ 2
= 32 m/s²
Jadi, percepatan sentripetal benda adalah 32 m/s².
Kompetensi yang Diukur
Menghitung percepatan sentripetal.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menghitung percepatan sentripetal menggunakan data kecepatan dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 27
Pertanyaan
Sebuah roda berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s dan berjari-jari 0,4 meter. Kecepatan linear pada tepi roda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 m/s
B. 4 m/s
C. 6 m/s
D. 8 m/s
E. 10 m/s
Jawaban Benar
B. 4 m/s
Pembahasan Lengkap
Kecepatan linear:
0,4 × 10 = 4 m/s
Jadi, kecepatan linear pada tepi roda adalah 4 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghubungkan kecepatan sudut dan kecepatan linear.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan kecepatan linear dari kecepatan sudut dan jari-jari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 28
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 150 putaran dalam waktu 30 sekon. Periode satu putaran benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 0,1 sekon
B. 0,2 sekon
C. 0,3 sekon
D. 0,4 sekon
E. 0,5 sekon
Jawaban Benar
B. 0,2 sekon
Pembahasan Lengkap
Frekuensi:
150 ÷ 30 = 5 Hz
Periode:
1 ÷ 5 = 0,2 sekon
Jadi, periode satu putaran adalah 0,2 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan jumlah putaran, frekuensi, dan periode.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan periode berdasarkan jumlah putaran dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C4)
C4
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 29
Pertanyaan
Sebuah benda bermassa 3 kg bergerak melingkar dengan kecepatan 10 m/s pada lintasan berjari-jari 5 meter. Besar gaya sentripetal benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 30 N
B. 40 N
C. 50 N
D. 60 N
E. 70 N
Jawaban Benar
D. 60 N
Pembahasan Lengkap
Gaya sentripetal:
3 × 10 × 10 ÷ 5
= 300 ÷ 5
= 60 N
Jadi, gaya sentripetal benda adalah 60 N.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis gaya sentripetal.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan gaya sentripetal pada benda yang bergerak melingkar.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C4)
C4
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 30
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak melingkar dengan frekuensi 5 Hz dan jari-jari 2 meter. Jika digunakan π = 3,14, besar kecepatan linear benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 15,7 m/s
B. 31,4 m/s
C. 40,0 m/s
D. 62,8 m/s
E. 78,5 m/s
Jawaban Benar
B. 62,8 m/s
Pembahasan Lengkap
Keliling lintasan:
2 × 3,14 × 2 = 12,56 meter
Benda melakukan 5 putaran setiap sekon.
12,56 × 5 = 62,8 m/s
Jadi, kecepatan linear benda adalah 62,8 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis gerak melingkar secara kuantitatif.
Indikator Pembelajaran
Peserta mampu menentukan kecepatan linear berdasarkan frekuensi dan jari-jari lintasan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C4)
C4
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Kesimpulan
Contoh soal gerak melingkar membantu memahami hubungan antara frekuensi, periode, kecepatan sudut, kecepatan linear, percepatan sentripetal, dan gaya sentripetal.
Dalam mengerjakan contoh soal gerak melingkar, perhatikan terlebih dahulu informasi yang diketahui, seperti massa, jari-jari, waktu, jumlah putaran, kecepatan, atau frekuensi. Setelah itu, tentukan besaran yang ditanyakan dan lakukan perhitungan secara bertahap.
Dengan rutin mengerjakan contoh soal gerak melingkar, siswa akan lebih mudah memahami karakteristik benda yang bergerak pada lintasan berbentuk lingkaran dan menerapkan konsep tersebut dalam berbagai permasalahan fisika.
