Soal Latihan Dan Respon Kecepatan Maksimum Di Tikungan

Soal latihan Fisika ini dikumpulkan untuk menolong siswa mempelajari fisika menurut topik atau materi tertentu. Soal opsi berganda ini berisikan beberapa seri yang disusun menurut versi soal dan tingkat kesulitan. Pada bab ini , topik yang mau kita diskusikan yakni Gaya sentripetal pada gerak melingkar. Target dari latihan ini yakni siswa sanggup mengunakan konsep gaya sentripetal untuk menyeleksi kecepatan maksimum yang dipebolehkan mudah-mudahan kendaraan tidak mengalami slip di saat melaju di tikungan dan mengerti konsep tersebut untuk menyelesaikan soal-soal aplikasi yang lebih kompleks.

1. Jika anda mengendarai suatu kendaraan beroda empat dan berbelok pada suatu tikungan datar yang bernafsu , maka kecepatan maksimum yang diperbolehkan mudah-mudahan kendaraan anda tidak slip yakni ….
   A. v_max = √g.R.
   B. v_max = √g.R.μ_s
   C. v_max = √5.g.R.
   D. v_max = √g.R.sin μ
   E. v_max = √g.R.tan θ

   Pembahasan :
   Untuk tikungan datar dan bernafsu , maka kecepatan maksimum yang diperbolehkan mudah-mudahan kendaraan tidak slip yakni :

   vmax = √g.R.μs

   Dengan :
   v_max = laju maksimum kendaraan mudah-mudahan tidak slip (m/s)
   g = percepatan gravitasi (m/s²)
   R = jari-jari putaran jalan (m)
   μ_s = koefisien tabrakan statis.

   Jawaban : B

2. Kecepatan maksimum yang diperbolehkan pada tikungan miring dan licin dengan jari-jari 19 ,2 meter dan kemiringan 37^o yakni …..
   A. 16 m/s
   B. 14 m/s
   C. 12 m/s
   D. 10 m/s
   E. 8 m/s

   Pembahasan :
   Kecepatan maksimum yang diperbolehkan mudah-mudahan kendaraan tidak slip di saat melaju di atas tikungan miring dan licin yakni :

   vmax = √g.R.tan θ

   Dengan : 

   v_max = laju maksimum kendaraan mudah-mudahan tidak slip (m/s)
   g = percepatan gravitasi (m/s²)
   R = jari-jari putaran jalan (m)
   θ = sudut kemiringan jalan kepada horizontal.

   Berdasarkan rumus tersebut :
   ⇒ v_max = √g.R.tan θ
   ⇒ v_max = √10.(19 ,2).tan 37^o
   ⇒ v_max = √192 (¾)
   ⇒ v_max = √144
   ⇒ v_max = 12 m/s.

   Jawaban : C

3. Percepatan sentripetal yang dialami oleh suatu kendaraan beroda empat yang melaju dengan kecepatan 20 m/s di atas suatu tikungan berupa setengah bulat dengan jari-jari 45 meter yakni …..
   A. 9 ,8 m/s²
   B. 8 ,9 m/s²
   C. 6 ,4 m/s²
   D. 5 ,6 m/s²
   E. 5 ,2 m/s²

   Pembahasan :
   Dik R = 45 m , v = 20 m/s.

   Besar percepatan sentripetal berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan benda dan berbanding terbalik dengan jari-jari lintasan.

   ⇒ as =	v2
   	R

   ⇒ as =	202
   	45

   ⇒ as =	400
   	45

   ⇒ as = 8 ,9 m/s².

   Jawaban : B

4. Sebuah kendaraan beroda empat melaju pada tikungan miring dan bernafsu dengan jari-jari tikungan 40 m dan sudut kemiringan 37^o. Jika koefisien tabrakan statis jalan yakni 0 ,5; maka kecepatan maksimum yang diperbolehkan mudah-mudahan kendaraan beroda empat tersebut tidak mengalami slip yakni ….
   A. 28 ,8 m/s
   B. 28 ,3 m/s
   C. 26 ,5 m/s
   D. 26 ,1 m/s
   E. 25 ,8 m/s

   Pembahasan :
   Dik : R = 40 m , θ = 37^o , μ_s = 0 ,5.

   Kecepatan maksimum mudah-mudahan tidak slip pada tikungan miring dan bernafsu sanggup dijumlah dengan rumus berikut :

   ⇒	vmax2	=	μs + tan θ
   	g.R		1 − μs tan θ

   ⇒	vmax2	=	0 ,5 + tan 37o
   	10(40)		1 − 0 ,5 tan 37o

   ⇒	vmax2	=	0 ,5 + ¾
   	400		1 − 0 ,5 (¾)

   ⇒	vmax2	=	1 ,25
   	400		0 ,625

   ⇒ v_max² = 800
   ⇒ v_max = 28 ,3 m/s.

   Jawaban : B

5. Jika suatu tikungan datar dan bernafsu dengan koefisien gesek 0 ,4 didesain khusus mudah-mudahan sanggup dilalui oleh kendaraan berkecepatan maksimum 20 m/s dengan kondusif , maka jari-jari tikungan mesti dibentuk sebesar ….
   A. 50 m
   B. 56 m
   C. 68 m
   D. 85 m
   E. 100 m

   Pembahasan :

   Berdasarkan rumus kecepatan maksimum ada tikungan datar dan bernafsu :

   ⇒ v_max = √g.R.μ_s 

   ⇒ 20 = √10.R.(0 ,4)
   ⇒ 20 = √4R
   ⇒ 400 = 4R

   ⇒ R = 100 m.

   Jawaban : E

 

Share ke Facebook >>Share ke Twitter >>