Pengertian hubungan antar roda adalah hubungan gerak melingkar antar roda yang menyebabkan roda lainnya ikut bergerak. Hubungan gerak antara roda satu dengan yang lainnya terjadi dalam gerak melingkar. Ada bermacam-macam hubungan antar roda yaitu terhubung sepusat(seporos), terhubung tali, dan saling bersinggungan. Hubungan antar roda dipelajaran fisika sma sering keluar pada soal ujian nasional. Contoh soal dan pembahasan hubungan antar roda akan dibahas dengan mudah di web fokusfisika.com. Soal pada web fokusfisika.com tentang hubungan antar roda mengacu pada soal ulangan harian, ujian tengah semester, ujian akhir semester, UN, USBN, UNBK, SBMPTN dan soal ujian masuk perguruan tinggi. Berikut beberapa soal dan pembahasan hubungan antar roda.
Contoh Soal 1 : Soal UN Fisika SMA tahun 2013
Perhatikan gambar!
Jari-jari Roda A = 20 cm, roda B = 5 cm, dan roda C = 25 cm, pada saat roda A berputar dengan kecepatan anguler 25 rad.s-1, kecepatan anguler roda B adalah ….
A. 5 rad.s-1
B. 20 rad.s-1
C. 25 rad.s-1
D. 80 rad.s-1
E. 100 rad.s-1
Pembahasan :
Roda A dan roda B dihubungkan tali sehingga memiliki kecepatan linear yang sama :
\begin{aligned}
v_A &= v_B \\
\omega _A \cdot R_A &= \omega _B \cdot R_B \\
25 \cdot 20 &= \omega _B \cdot 5 \\
\omega _B &= 100 \quad \textrm{rad.s}^{-1}
\end{aligned}
Jawaban : E
Contoh Soal 2 : Soal UN Fisika SMA tahun 2013
Perhatikan gambar!
Sistem roda berjari-jari RA = 2 cm; RB = 4 cm; dan RC = 10 cm dihubungkan seperti gambar. Roda B diputar 60 putaran permenit, maka laju linier roda C adalah ….
A. 8\(\pi \) cm.s-1
B. 12 cm.s-1
C. 12\(\pi \) cm.s-1
D. 24 cm.s-1
E. 24\(\pi \) cm.s-1
Pembahasan :
Frkuensi roda B :
\begin{aligned}
f &=\frac{n}{t} \\
&=\frac{60}{60} \\
&= 1 \quad \textrm{Hz}
\end{aligned}
Kecepatan anguler roda B :
\begin{aligned}
\omega &=2\pi f \\
&=2\pi \cdot 1 \\
&= 2\pi \quad \textrm{rad.s}^{-1}
\end{aligned}
Kecepatan anguler roda A :
\begin{aligned}
v_B &= v_A \\
\omega _B \cdot R_B &= \omega _A \cdot R_A \\
2\pi \cdot 4 &= \omega _A \cdot 2 \\
\omega _A &= 4\pi \quad \textrm{rad.s}^{-1}
\end{aligned}
Laju linier roda C :
\begin{aligned}
v_C &= v_A \\
v_C &= \omega _A \cdot R_A \\
v_C &= 4\pi \cdot 2 \\
\omega _A &= 8\pi \quad \textrm{cm.s}^{-1}
\end{aligned}
Jawaban : E
Contoh Soal 3 : Soal UN Fisika SMA tahun 2013
Perhatikan gambar!
Jari-jari roda A sama dengan jari-jari roda B sebesar R. Sedangkan jari-jari roda C = \(\frac{1}{2}R \). Bila roda A diputar dengan laju konstan 10 m.s-1, maka kecepatan linier di roda B adalah ….
A. 5 m.s-1
B. 10 m.s-1
C. 15 m.s-1
D. 20 m.s-1
E. 25 m.s-1
Pembahasan :
Laju roda A = laju roda C = 10 m.s-1
Kecepatan anguler roda C = kecepatan anguler roda B karena roda C dan roda B seporos(sepusat).
\begin{aligned}
\omega _C &= \omega _B \\
\frac{v_C}{R_C} &=\frac{v_B}{R_B} \\
\frac{10}{\frac{1}{2} R} &=\frac{v_B}{R} \\
v_B &= 20 \quad \textrm{m.s}^{-1}
\end{aligned}
Jawaban : D
Leave a Reply