Bank Soal Fisika SMA Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

Soal

Pilgan

Pembahasan

Sebuah cakram dengan jari-jari r berputar dengan kecepatan sudut $\omega$ . Tiba-tiba, cakram tersebut menabrak tembok dan memantul. Apabila koefisien restitusi $e=0,3$ , maka kecepatan sudut setelah benturan adalah .... ( $e=-\frac{\left(v_2'-v_1'\right)}{\left(v_2-v_1\right)}$ )

A

0,2 $\omega$ rad/s berlawanan arah

B

0,3 $\omega$ rad/s berlawanan arah

C

0,2 $\omega$ rad/s searah

D

0,3 $\omega$ rad/s searah

E

0,4 $\omega$ rad/s searah

Pembahasan:

Diketahui:

Kecepatan sudut $\omega=\omega$

Koefisien restitusi $e=0,3$

Jari-jari r = r

Ditanya:

Kecepatan sudut setelah tumbukan $\omega'$ = ?

Jawab:

Cakram mengalami tumbukan lenting sebagian karena nilai koefisien restitusi e bernilai 0,3 dan hanya cakram yang bergerak baik sebelum maupun setelah tumbukan. Koefisein restitusi dapat dirumuskan dengan:

$e=-\frac{\left(v_2'-v_1'\right)}{\left(v_2-v_1\right)}$

$v_1$ dan $v_1'$ adalah kecepatan cakram sebelum dan sesudah tumbukan, kemudian $v_2$ dan $v_2'$ adalah kecepatan tembok sebelum dan sesudah tumbukan. Tembok tidak bergerak sehingga kecepatannya adalah 0.

Untuk kecepatan sudut $\omega$ tertentu, kecepatan linear $v$ sebanding dengan jarak titik dari pusat lingkarannya $r$ . Jika ditulis dalam bentuk matematis, $v=\omega r$ .