36
BAB 3 GERAK TRANSLASI, GERAK ROTASI, DAN
KESEIMBANGAN BENDA TEGAR
STANDAR KOMPETENSI
Menerapkan gerak translasi, rotasi, dan keseimbangan benda tegar
KOMPETENSI DASAR
Menguasai konsep gerak translasi dan rotasi Menguasai konsep keseimbangan benda tegar
Menghitung gerak translasi dan rotasi Menghitung keseimbangan benda tegar
A. GERAK TRANSLASI DAN ROTASI
Gerak rotasi yaitu gerak dalam arah melingkar. Pada gerak rotasi, besaran posisi dituliskan dalam sudut. Untuk membedakan gerak translasi dengan gerak rotasi, Gerak
translasi biasanya disebut gerak Linier, sedangkan gerak rotasi disebut gerak Anguler yang artinya sudut.
Hubungan antara besaran dalam gerak translasi dengan gerak rotasi:
No Nama
Besaran Dalam Gerak
Translasi Dalam Gerak
Rotasi Hubungan Kedua
Besaran
1 Jarak
Jarak linier x Sudut Ө
r x
=
θ 2
Kecepatan Kecepatan
linier v Kecepatan
anguler ω
r v
=
ω 3
Percepatan Percepatan
linier a Percepatan
anguler α
r a
=
α
4 massa
Massa m Momen
Inersia I
2
r m
I ⋅
=
untuk benda titik berputar pada jari-jari r
5 Gaya
Gaya F Torsi τ
r F
⋅ =
τ r : jari-jari m
37
LATIHAN GERAK TRANSLASI DAN ROTASI 1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 25
ms mengitari suatu halaman berbentuk lingkaran berjari-jari 10 m. Besar kecepatan
sudut yang dialami mobil tersebut adalah . . . .
A. 250 rads B. 50 rads
C. 15 rads D. 2.5 rads
E. 0.4 rads
2. Roda suatu sepeda berputar dengan kecepatan sudut 15 rads selama 3 detik. Jika jari-jari roda
sepeda tersebut 20 cm, jarak yang telah ditempuh oleh sepeda adalah . . .
A. 3 m B. 5 m
C. 9 m D. 18 m
E. 45 m
3. Sebuah motor bergerak berputar mengelilingi suatu halaman dengan kecepatan 30 ms. Jika
kecepatan sudutnya 6 rads, jari-jari lintasannya adalah . . . .
A. 5 m B. 6 m
C. 18 m D. 36 m
E. 180 m
4. Sebuah sepeda roda depannya berjari-jari 30 cm dan roda belakangnya berjari-jari 20 cm.
Jika roda
depannya berputar
dengan kecepatan 60 rads, maka kecepatan sudut
roda belakangnya adalah . . . A. 2 rads
B. 3 rads C. 40 rads
D. 90 rads E. 110 rads
5. Besaran berikut hanya dimiliki oleh benda bergerak lurus, kecuali . . . A. jarak
B. sudut C. kecepatan
D. perpindahan E. percepatan
38 6. Andi menaiki kemidi putar yang berputar
dengan kecepatan sudut 25 rads. Jika jari-jari kemidi putar tersebut 6 m, maka Andi akan
merasa seperti menaiki kendaraan yang bergerak dengan kecepatan . . . .
A. 150 ms B. 31 ms
C. 19 ms D. 6 ms
E. 4,2 ms
7. Sebuah roda berputar dengan kecepatan sudut awal 20 rads, kemudian di rem dan ternyata
setelah 5 sekon kecepatan sudutnya menjadi 5 rads. Berapakah waktu semenjak di rem
hingga berhenti …
A.
2 1
3
sekon B. 4,5 sekon
C.
2 6
3
sekon D.
2 2
3
sekon E. 6 sekon
8. Lintasan pentil sebuah ban motor bergerak dalam bidang datar dengan arah yang lurus sesuai dengan …
A. C.
E. B.
D.
9. Sebuah motor balap melaju di sirkuit yang berbentuk melingkar dengan kecepatan 120
ms. Jika jari-jari lintasan geraknya adalah 20 m, besar kecepatan sudutnya adalah . . .
A. 2 rads B. 4 rads
C. 6 rads D. 8 rads
E. 10 rads
39 10. Sebuah roda berputar dengan kecepatan sudut
awal 20 rads kemudian direm dan ternyata setelah 5 sekon, kecepatan sudutnya wenjadi 5
rads. Maka lama waktu yang diperlukan roda sejak direm hingga berhenti adalah ....
A.
3 10
sekon B.
3 17
sekon C.
3 20
sekon D.
2 14
sekon E.
2 15
sekon 11. Sebuah roda kendaraan berjari-jari 30 cm
melaju dengan kecepatan 10 ms. Roda kendaraan tersebut dalam satu detik berputar
sebanyak . . .
12. Rezi berlari melintasi tepi suatu lapangan berbentuk lingkaran berjari-jari 20 m. jika
panjang lintasan yang ditempuh rezi adalah 100 m, maka sudut yang telah ditempuh rezi
adalah . . .
13. Suatu sepeda jari-jari gearnya 8 cm dan jari-jari tepi rodanya 24 cm. jika gear roda tersebut
diputar sebanyak 2 putaran, maka jarak yang ditempuh sepeda tersebut adalah
40
B. DINAMIKA ROTASI