40+ Soal Gerak Melingkar Pilihan Ganda dan Jawaban [Update]

Gerak melingkar merupakan gerak yang memiliki lintasan berupa lingkaran. Hal tersebut sesuai dengan yang diungkapkan dalam Jati (2013) bahwa “gerak melingkar merupakan gerak lengkung berjejari kelengkungan tetap”. Contoh gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari adalah kipas angin, mobil yang menikung, gerak kincir angin, gerak bulan mengelilingi bumi, dan gerak roda sepeda yang berputar pada porosnya. Prinsip gerak melingkar juga banyak diterapkan pada mesin-mesin kendaraan atau pabrik.

Menurut Artawan (2014) ada beberapa ciri-ciri gerak melingkar beraturan (GMB) diantaranya :

1) Lintasannya berbentuk lingkaran

2) Frekuensi, Periode, Kecepatan sudut, Kelajuan Linear dan percepatan sentripetal bernilai konstan.

3) Vektor kecepatan linear dan vektor percepatan sentripetalnya berubah

4) Kecepatan Linearnya selalu tegak lurus dengan percepatan sentripetal dimana arah percepatan sentripetal selalu menuju pusat lingkaran dan arah kecepatan linear selalu menyinggung lingkaran.

1 – 10 Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan dan Jawaban

1. Apabila suatu titik bergerak melingkar dengan periode tetap sebesar ¹/₈ sekon, maka titik itu bergerak melingkar ….

a. putaran tiap sekon, dengan laju anguler berubah

b. satu putaran selama 8 sekon, dengan laju tetap

c. delapan putaran tiap sekon, dengan laju anguler tetap

d. delapan putaran tiap sekon, dengan laju anguler berubah

Jawaban : C

Pembahasan :

Benda yang bergerak melingkar beraturan (GMB) dengan periode tetap ¹/₈ detik, maka artinya benda bergerak delapan putaran tiap detik, dengan kelajuan anguler tetap.

2. Sebuah benda melakukan gerak melingkar sebanyak 8 kali dalam waktu 4 detik. Maka besarnya frekuensi anguler yang dialami benda adalah…

a. 4π rad/s

b. 6π rad/s

c. 8π rad/s

d. 10π rad/s

Jawaban : A

Pembahasan :

Besarnya kelajuan anguler yaitu

Maka besar kelajuan sudut atau frekuensi angular

3. Tubuh manusia hanya dapat menahan percepatan sebesar 9 kali percepatan gravitasi tanpa membahayakan diri. Pesawat menukik dengan kelajuan 756 km/jam, dan oleh pilotnya kembali dibelokan keatas. Berapakah jari-jari minimum lingkaran yang dapat ditempuh tanpa membahayakan pilotnya? (gunakan percepatan gravitasi g = 10 m/s²)

a. 210 m

b. 441 m

c. 490 m

d. 540 m

Jawaban : C

Pembahasan :

Pada saat menukik pesawat akan mengalami gerak melingkar sehingga bekerja percepatan sentripetal akibat tarikan pusat Bumi. Sehingga besar percepatan sentripetal adalah :

a_sp = 9. g = (9) (10) = 90 m/s²

besar kelajuan pesawat

4. Sebuah batu bermassa m diikat dengan tali lalu diputar secara horizontal sehingga bergerak melingkar beraturan dengan laju v, seperti pada gambar berikut.

Jika jejari putaran dibuattetap sementara massa batu dan kecepatan putaran dibuat bervariasi, maka nilai m dan v berikut yang menyebabkan gaya tegang tali paling besar adalah…

a. m = 0.10 kg, v = 4 m/det

b. m = 0.15 kg, v = 3 m/det

c. m = 0.30 kg, v = 2 m/det

d. m = 0.40 kg, v = 1 m/det

Jawaban : A

Pembahasan :

Besarnya tegangan tali pada benda yang bergerak melingkar secara horizontal ditentukan oleh:

dengan menganggap nilai R pada gerak melingkar tetap, sehingga besar gaya sentripetal sebanding dengan besar gaya tegang tali pada system.

5. Seorang siswa sedang mengamati kipas angin yang ada di rumahnya dari stiker yang tertempel di badan kipas terdapat detail info tentang kipas angin.

Berdasarkan detail data kipas angin maka siswa dapat menganalisis besaran berikut sesuai pernyataan yang benar adalah …

a. Frekuensi = 20 Hz dan periode putarnya = 0,5 s

b. Kecepatan sudut = 40π rad/s dan periodenya = 0,5 s

c. Kecepatan liniernya = 16π m/s dan frekuensinya = 20 Hz

d. Kecepatan sudut = 20π rad/s dan periode putarnya = 0,05 s

Jawaban : C

Pembahasan :

-kecepatan sudutnya

-Frekuensi putarnya

-Periode putarnya

-Kecepatan linear

-Percepatan sentripetal

6. Perubahan kedudukan benda terhadap suatu titik acuan tertentu disebut…

a. Gerak

b. Usaha

c. Energi

d. Gaya

Jawaban : A

Pembahasan : 

Gerak adalah suatu perubahan kedudukan pada suatu benda dari titik keseimbangan awal, oleh karena itu sebuah benda dikatakan bergerak jika bendaitu berpindah kedudukan terhadap benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi atau yang mendekati.

7. Banyaknya putaran yang ditempuh dalam waktu satu detik adalah defenisi dari….

a. Frekuensi

b. Periode

c. Kecepatan linear

d. Kecepatan sudut

Jawaban : A

Pembahasan : 

Frekuensi merupakan banyaknya jumlah putaran yang ditempuh sebuah benda dalam setiap satuan waktu

8. Sebuah roda melakukan 900 putaran dalam waktu 30 detik. Berapakah kecepatan sudut rata ratanya dalam satuan rad/s?

A. 100 rad/s

B. 145.13 rad/s

C. 155.67 rad/s

D. 188,4 rad/s

Jawaban : D

Pembahasan : 

Perpindahan sudut (Δθ ) = 900 putaran = 900 putaran x 2π rad/putaran = 5652 rad

Selang waktu (Δt) = 30 sekon

Dengan demikian, besarnya kecepatan sudut rata‐rata dari roda adalah :

9. Sebuah CD yang memiliki jari‐jari 5 cm berputar melalui sudut 90°. Berapakah jarak yang ditempuh oleh sebuah titik yang terletak pada tepi CD tersebut?

A. 5.55 cm

B. 7.85 cm

C. 6.45 cm

D. 8.76 cm

Jawaban : B

Pembahasan : 

Terlebih dahulu kita ubah satuan derajat ke dalam radian (rad) :

Jari‐jari CD (R) = 5 cm

Setelah memperoleh data yang dibutuhkan, kita dapat menghitung jarak tempuh titik yang terletak di tepi CD :

Lambang r digunakan untuk jari‐jari lintasan yang berbentuk lingkaran, sedangkan lambang R digunakan untuk jari‐jari benda yang memiliki bentuk bundar alias lingkaran.

10. Sebuah bola bermassa 200 gram diikat pada ujung sebuah tali dan diputar dengan kelajuan tetap sehingga gerakan bola tersebut membentuk lingkaran horisontal dengan radius 0.2 meter. Jika bola menempuh 10 putaran dalam 5 detik, berapakah percepatan sentripetalnya?

A. 0.18 m/s²

B. 1.56 m/s²

C. 2.34 m/s²

D. 2.32 m/s²

Jawaban : A

Pembahasan : 

Percepatan sentripetal dirumuskan dengan persamaan: ar = v²/ r Karena laju putaran bola belum diketahui, maka terlebih dahulu kita tentukan laju bola (v). apabila menempuh 10 putaran dalam 5 s, maka satu puttaran ditempuh 2 s. dimana ini merupakan periode (T). jarak lintasan yang ditempuh benda adalah keliling lingkaran = 2πr, dimana r = jari-jari, dengan demikian:

11 – 20 Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan dan Jawaban

11. Percepatan yang arahnya menuju pusat lingkaran merupakan defenisi…..

A. Percepatan linear

B. Percepatan sudut

C. Percepatan rata-rata

D. Percepatan sentripetal

Jawaban : D

Pembahasan : 

Percepatan sentripental adalah percepatan yang arahnya menuju pusat lingkaran. Besaran inilah yang menyebabkan benda selalu lintasannya berupa lingkaran dalam bergerak

12. Perhatikan pernyataan-pernyataan tentang gerak melingkar beraturan berikut.

• (1) kecepatan sudut sebanding dengan frekuensi
• (2) kecepatan linear sebanding dengan kecepatan sudut
• (3) kecepatan sudut sebanding dengan periode

Pernyataan yang benar adalah nomor….

a. (1)

b. (1) dan (2)

c. (2)

d. (2) dan (3)

Jawaban : B

Pembahasan : 

• 1. kecepatan linear sebanding dengan kecepatan sudut
• 2. besar kecepatan linear/kecepatan tangensial adalah tetap, tetapi arah kecepatan linear selalu berubah setiap saat
• 3. kecepatan sudut sebanding dengan frekuensi
• 4. kecepatan sudut (baik besar maupun arah) selalu tetap setiap saat
• 5. percepatan sudut maupun percepatan tangensial bernilai nol
• 6. dalam GMB hanya ada percepatan sentripetal

Jadi yang merupakan pernyataan tentang gerak melingkar beraturan adalah nomor (1) dan (2) atau B

13. Sebuah partikel bergerak melingkar beraturan dengan posisi sudut awal 5 rad. Jika partikel bergerak dengan kecepatan sudut 10 rad/s, maka posisi sudut akhir pada saat t = 5 s adalah….

A. 44 rad

B. 55 rad

C. 66 rad

D. 77 rad

Jawaban : B

Pembahasan : 

𝜃0 = 5 𝑟𝑎𝑑

𝜔 =10 rad/s

t = 5 s

𝜃 = 𝜃₀ + 𝜔𝑡

𝜃 = 5 rad + 10 rad/s (5 s)

𝜃 = 55 rad

Jadi posisi sudut pada saat t = 5 sekon adalah B = 55 rad

14. Sebuah mesin berputar 180 putaran per menit. Periode mesin tersebut adalah…

A. 100 s

B. 50 s

C. 30 s

D. 0.333 s

Jawaban : D

Pembahasan : 

T = t/n

T = 60 s/ 180 putaran

T = 0.333 s

Jadi periode pada mesin tersebut adalah 0.333 s = D

15. Sebuah benda yang massanya 8 kg bergerak secara beraturan dalam lintasan melingkar dengan laju 5 m/s. jika jari-jari lingkaran 1m, pernyataan berikut yang benar adalah….

a. Gaya sentripetalnya 300 N

b. Waktu putarnya 0,5 π tiap sekon

c. Vector kecepatannya tetap

d. Percepatan sentripetalnya 25 m/s²

Jawaban : D

Pembahasan : 

Benda yang mengalami gerak melingkar beraturan (GMB) kecepatannya tetap tetapi arahnya berubah-ubah

Jawaban benarnya adalah D. percepatan sentripetalnya 25 m/s²

16. Bila sebuah benda bergerak melingkar beraturan, maka benda memiliki:

• 1. Laju tetap
• 2. Arah kecepatan linier tetap
• 3. Gaya sentripetal arahnya ke pusat lingkaran
• 4. Percepatan sentripetal as = 𝜔²R

Pernyataan yang benar adalah….

A. 1,2

B. 1,3

C. 1,2,3

D. 1,2,3,4

Jawaban : D

Pembahasan : 

Sebuah benda yang bergerak melingkar beraturan memiliki laju yang tetap tetapi arahnya yang selalu berbeda, gaya sentripetal dan percepatan sentripetal (as= 𝜔²R) yang arahnya menuju ke pusat. 

17. Sebuah kereta mesin yang massanya 6 kg sedang bergerak dalam suatu busur yang berjari-jari 20 m dengan kecepatan 72 km/jam. Besar gaya sentripetal yang bekerja pada kereta adalah….

A. 60 N

B. 120 N

C. 240 N

D. 300 N

Jawaban : B

Pembahasan : 

V = 72 km/jam = 20 m/s

F_s = m.v² / R

F_s = 6. 202 / 20

F_s =120 N

Jadi besar gaya sentripetal yang bekerja adalah B = 120 N

18. Perhatikan pernyataan berikut:

• (1) Pergerakan jarum jam
• (2) Buah jatuh dari pohon
• (3) Bola yang ditendang
• (4) gerak bianglala
• (5) gerak komedi putar

Contoh gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari adalah….

A. (1), (4), dan (5)

B. (1), (2), dan (5)

C. (3), (4), dan (5)

D. (1), (2), (3), (4), dan (5)

Jawaban : A

Pembahasan :

Contoh gerak melingkar dalam kegidupan sehari-hari adalah pergerakan jarum jam, gerak bianglala, komedi putar.

19. Perhatikan pernyataan berikut:

• (1) Massa
• (2) Periode
• (3) Frekuensi
• (4) Jari-jari lintasan

Pernyataan yang mempengaruhi kecepatan gerak melingkar beraturan adalah….

a. (1) dan (2)

b. (1) dan (3)

c. (2) dan (4)

d. (1) dan (4)

Jawaban : C

Pembahasan :

Kecepatan benda yang mengalami gerak melingkar beraturan tergantung pada periode dan jari-jari lintsannya.

20. Diketahui 4 roda disusun seperti gambar : 

Pernyataan yang benar adalah….

a. Kecepatan sudut roda I dan II sama

b. Kecepatan sudut roda II dan IV sama

c. Kecepatan sudut roda I dan III sama

d. Kecepatan sudut roda III dan IV sama

Jawaban : A

Pembahasan :

Karena seporos, sehingga kecepatan sudut yang sama adalah roda I dan II

21 – 30 Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan dan Jawaban

21. Sebuah mesin berputar 120 putaran per menit. Periode mesin tersebut adalah…

a.120 s

b.60 s

c.40 s

d. 2 s

e.0,5 s

Jawaban : E

Pembahasan:

Diketahui:

n = 120 putaran

t = 1 menit = 60 sekon

Ditanya: T = …?

Jawab:

T = t/n = 60 sekon/120 = 0,5 sekon

22. Sebuah mesin berputar sebanyak 1.200 putaran dalam 5 menit. Frekuensi mesin adalah…

a. 12 Hz

b. 6 Hz

c. 4 Hz

d. 2 Hz

e. 0,25 Hz

Jawaban : C

Pembahasan:

Diketahui:

n = 1200 putaran

t = 5 menit = 5 . 60 sekon = 300 sekon

Ditanya: f = …?

Jawab:

f = n/t = 1200/300 s = 4 Hz

23. Periode benda yang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 1,0 m adalah 0,5 s. Kecepatan sudut benda itu adalah…

a. 2π rad/s

b. 4π rad/s

c. 8π rad/s

d. 10π rad/s

e. 12π rad/s

Jawaban : B

Pembahasan:

Diketahui:

r = 1,0 m

T = 0,5 s

Ditanya: ω = … ?

Jawab:

ω = 2π/T = 2π / 0,5 s = 4π rad/s

24. Sebuah roda melakukan gerak melingkar dengan menunjukkan angka 7200 rpm. Berarti kecepatan sudutnya adalah…

a. 240π rad/s

b. 120π rad/s

c. 100π rad/s

d. 80π rad/s

e. 60π rad/s

Jawaban : A

Pembahasan:

Diketahui:

f = 7200 rpm = 7200 / 60 s = 120 Hz

Ditanya: ω = …?

Jawab:

ω = 2πf = 2  . 120 Hz  = 240π rad/s

25. Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut konstan 0,5π rad/s. Dalam waktu 1 menit benda tersebut telah berputar sebanyak…

a. 15 kali

b. 30 kali

c. 45 kali

d. 61 kali

e. 75 kali

Jawaban : A

Pembahasan:

Diketahui:

ω = 0,5 π rad/s

Ditanya: n = … ?(t = 1 menit = 60 sekon)

Jawab:

26. Periode dari benda yang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 0,6 m adalah 0,5 s. Kelajuan linear pada benda itu adalah…

a. 3π m/s

b. 2,4π m/s

c. 2,4π m/s

d. 1,2π m/s

e. 0,6π m/s

Jawaban : B

27. Sebuah roda yang berjari-jari 25 cm berputar dengan frekuensi 4 Hz. Kelajuan linear sebuah titik pada tepi roda itu adalah…

a. π m/s

b. 2π m/s

c. 3π m/s

d. 4π m/s

e. 5 π m/s

Jawaban : B

Pembahasan :

28. Sebuah benda tegar berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Kecepatan linear suatu titik pada benda berjarak 0,5 m dari sumbu putar adalah…

a. 20 m/s

b. 10,5 m/s

c. 10 m/s

d. 9,5 m/s

e. 5 m/s

Jawaban : E

Pembahasan:

Diketahui:

ω = 10 rad/s

r = 0,5 m

Ditanya: v = …?

Jawab:

v = ω . r = 10 rad/s . 0,5 m = 5 m/s

29. Sebuah benda bergerak melingkar dengan radius 2 m dari porosnya. Jika kecepatan linearnya 10 m/s, maka percepatan sentripetalnya adalah…

a. 0,2 m/s²

b. 5 m/s²

c. 20 m/s²

d. 50 m/s²

e. 200 m/s²

Jawaban : D

Pembahasan:

Diketahui:

r = 2 m

v = 10 rad/s

Ditanya: a_s = …?

Jawab:

30. Benda bermassa 100 gram bergerak melingkar dengan jari-jari sebesar 0,5 m dan kecepatan sudutnya 2 rad/s. Percepatan sentripetal benda sebesar…

a. 1 m/s²

b. 2 m/s²

c. 3 m/s²

d. 4 m/s²

e. 5 m/s²

Jawaban : B

Pembahasan:

Diketahui:

m = 100 gram

r = 0,5 m

ω = 2 rad/s

Ditanya: a_s = …

Jawab:

31 – 40 Soal Gerak Melingkar Pilihan Ganda dan Jawaban

31. Sebuah roda berputar dengan frekuensi 4 Hz. Maka:

• (1) Kecepatan sudut roda 8π rad/s.
• (2) dititik berjarak 2 meter dari pusat roda laju linearnya 16π m/s.
• (3) Dititik berjarak 0,5 meter dari pusat roda, percepatan sentripetalnya 32π m/s².

Pernyataan yang benar adalah…

a. 1 dan 2

b. 1 dan 3

c. 1, 2, dan 3

d. 2 saja

e. 3 saja

Jawaban : A

Pembahasan :

32. Sebuah benda bermassa 200 gram di ikat dengan tali ringan kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut tetap 5 rad/s seperti gambar berikut.

jika panjang tali l = 60 cm, maka besar gaya sentripeal yang bekerja pada benda adalah…

a. 0,3 N

b. 0,6 N

c. 3 N

d. 6 N

e. 30 N

Jawaban : C

Pembahasan:

Diketahui:

m = 200 gram = 0,2 kg

ω = 5 rad/s

r = 60 cm = 0,6 m

Ditanya: Fs = …?

Jawab:

33. Seorang siswa memutar sebuah batu yang diikatkan pada ujung seutas tali. Batu diputar secara horizotal.

Jika laju diputarnya batu dijadikan 2 kali semula, maka gaya sentripetalnya menjadi…

a. 6 kali semula

b. 5 kali semula

c. 4 kali semula

d. 2 kali semula

e. Tetap

Jawaban : C

Pembahasan:

Diketahui:

v2 = 2v1
r1 = r2

Ditanya: Fs2 =…?

Jawab: 

34. Tubuh manusia hanya dapat menahan percepatan sebesar 10 kali percepatan grativati tanpa membahayakan diri. Pesawat menukik dengan kelajuan 756 km/jam, dan oleh pilotnya kembali dibelokkan keatas. Jari-jari minimum lingkaran yang dapat ditempuh tanpa membahayakan pilotnya adalah …

A. 221 m

B. 331 m

C. 441 m

D. 551 m

E. 661 m

Jawaban : C

Pembahasan :

35. Sebuah benda bermasaan 100 gram di ikat dengan tali ringan kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut tetap 10 rad/s. Jika panjang tali l = 50 cm, maka besar gaya sentripetal yang bekerja pada benda adalah …

A. 4 N

B. 5 N

C. 6 N

D. 7 N

E. 8 N

Jawaban : B

Pembahasan :

Baca Juga : Soal Gelombang Berjalan dan Stasioner

36. Sebuah benda yang massanya 8 kg bergerak secara beraturan dalam lintasan melingkar dengan laju 5 m/s. Jika jari-jari lingkaran 1 m, pernyataan berikut yang benar adalah …

A. Gaya sentripetalnya 300 N

B. Waktu putarnya 0,5pi tiap sekon

C. vektor kecepatannya tetap

D. Percepatan sentripetalnya 25 m/s²

E. Kecepatan sudutnya 2 rad/s

Jawaban : D

Pembahasan :

Benda yang mengalami gerak melingkar beraturan(GMB) kecepatannya tetap tetapi arahnya berubah-ubah

37. Kecepatan sudut mula-mula suatu benda yang melakukan GMBB (Gerak melingkar berubah beraturan) adalah 2 rad/s.

Jika pada saat t = 4 s, kecepatan sudutnya berubah menjadi 8 rad/s, besar perpindahan sudutnya adalah …

A. 20 rad/s

B. 22 rad/s

C. 24 rad/s

D. 34 rad/s

E. 36 rad/s

Jawaban : A

Pembahasan :

38. Sebuah kipas yang mulanya diam, dipercepatn selama 20 detik. Kecepatan sudut kipas tersebut 40 rad/s. Besar sudut yang ditempuh kipas selama 20 detik adalah …

A. 50 rad

B. 100 rad

C. 150 rad

D. 200 rad

E. 250 rad

Jawaban : B

Pembahasan :

39. Benda yang semula diam diputar dengan percepatan sudut 25 rad/s². Benda tersebut berada 100 cm dari sumbu putar. Pada t = 1 s benda mengalami percepatan total sebesar … m/s²

A. 525

B. 625

C. 725

D. 825

E. 925

Jawaban : B

Pembahasan :

40. Sebuah partikel bergerak melingkar dengan persamaan : θ = 3t² – 3 (θ dalam rad dan t dalam sekon).Bila partikel bergerak dari t = 4s dan t = 5s, kecepatan sudut rata-ratanya adalah …

A. 25 rad/s

B. 27 rad/s

C. 29 rad/s

D. 31 rad/s

E. 33 rad/s

Jawaban : B

Pembahasan :

Link Download Soal dan Kunci Jawaban Gerak Melingkar

Google Drive | Zippyshare

Sudah selesai membaca dan berlatih tentang soal ini ? Ayo lihat dulu Daftar Soal Fisika lainnya

Posting terkait:

30+ Contoh Soal Usaha dan Energi dan Jawaban [Update]

20+ Contoh Soal Fluida Statis dan Jawaban

20+ Contoh Soal Momentum dan Impuls dan Jawaban [Update]