Gerak Melingkar Bagian 1


Gerak Melingkar

Gerak melingkar yaitu Gerak suatu benda dengan lintasan yang berbentuk lingkaran.Contoh :Compact disc, gerak bulan mengelilingi bumi, perputaran roda ban kendaraan bermotor, komedi puter dsb. Gerak melingkar terbagi jadi gerak melingkar beraturan dan berubah beraturan. Mari kita bahas gerak melingkar beraturan

Gerak Melingkar Beraturan

Gerak melingkar beraturan (GMB) merupakan gerak suatu benda yangmenempuh lintasan melingkar dengan besar kecepatan tetap. Kecepatanpada GMB besarnya selalu tetap, namun arahnya selalu berubah(arah kec sudut tetap tapi kecepatan linear berubah ) dan arahkecepatan linear selalu menyinggung lingkaran. Artinya, arah kecepatan (v) selalutegak lurus dengan garis yang ditarik melalui pusat lingkaran ke titik tangkap vektor kecepatan pada saat itu.

Sudut dan radian

1 putaran = 360o = 2π rad

1 rad = 180/ p = 57,3o

A.. Besaran-Besaran Fisika dalam Gerak Melingkar

Periode (T) dan Frekuensi (f)

Waktu yang dibutuhkan suatu benda yang begerak melingkar untuk melakukan satu putaran penuh disebut periode. Pada umumnya periode diberi notasi T. Satuan SI periode adalah sekon (s).

Banyaknya jumlah putaran yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak melingkar dalam selang waktu satu sekon disebut frekuensi.

Satuan frekuensi dalam SI adalah putaran per sekon atau hertz (Hz). Hubungan antara periode dan frekuensi adalah sebagai berikut.

Keterangan:

T : periode (s)

f : frekuensi (Hz)

Kecepatan Linear

Perhatikan Gambar berikut!

gerak melingkar

 

Misalkan sebuah benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan arah gerak berlawanan arah jarum jam dan berawal dari titik A. Selang waktu yang dibutuhkan bendauntuk menempuh satu putaran adalah T. Pada satu putaran, benda telah menempuh lintasan linear sepanjang satu keliling lingkaran ( 2πr ), dengan r adalah jarak benda dengan pusat lingkaran (O) atau jari-jari lingkaran. Kecepatan linear (v) merupakan hasil bagi panjang lintasan linear yang ditempuh benda dengan selang waktu tempuhnya. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Anda ketahui bahwa T=1/f  atau f= 1/T maka persamaan kecepatan linear dapat ditulis

v = wR

v = 2πRf

Kecepatan Sudut (Kecepatan Anguler)

Sebelum mempelajari kecepatan sudut Anda pahami dulu tentang radian. Satuan perpindahan sudut bidang datar dalam SI adalah radian (rad). Nilai radian adalah perbandingan antara jarak linear yang ditempuh benda dengan jari-jari lingkaran. Karena satuan sudut yang biasa digunakan adalah derajat, maka perlu Anda konversikan satuan sudut radian dengan derajat. Anda ketahui bahwa keliling lingkaran adalah 2r. Misalkan sudut pusat satu lingkaran adalah , maka sudut pusat disebut 1 rad jika busur yang ditempuh sama dengan jari-jarinya.

Perhatikan kembali Gambar  Dalam selang waktu t , benda telah menempuh lintasan sepanjang busur AB, dan sudut sebesar . Oleh karena itu, kecepatan sudut merupakan besar sudut yang ditempuh tiap satu satuan waktu. Satuan kecepatan sudut adalah rad s-1. Selain itu, satuan lain yang sering digunakan untuk menentukan kecepatan pada sebuah mesin adalah rpm, singkatan dari rotation per minutes (rotasi per menit).

Karena selang waktu untuk menempuh satu putaran adalah T dan dalam satu putaran sudut yang ditempuh benda adalah 360° ( 2π rad), maka persamaan kecepatan sudutnya adalah

w = 2π/T = 2πf

Keterangan:

w : kecepatan sudut (rad s-1)

f : frekuensi (Hz)

T : periode (s)

Percepatan Sentripetal

Benda yang melakukan gerak melingkar beraturan memiliki percepatan yang disebut dengan percepatan sentripetal. Arah percepatan ini selalu menuju ke arah pusat lingkaran. Percepatan sentripetal berfungsi untuk mengubah arah kecepatan. Pada gerak lurus, benda yang mengalami percepatan pasti mengakibatkan berubahnya kelajuan benda tersebut.

Hal ini terjadi karena pada gerak lurus arahnya tetap. Untuk benda yang melakukan gerak melingkar beraturan, benda yang mengalami percepatan kelajuannya tetap tetapi arahnya yang berubah-ubah setiap saat. Jadi, perubahan percepatan pada GMB bukan mengakibatkan kelajuannya bertambah tetapi mengakibatkan arahnya berubah. Ingat, percepatan merupakan besaran vektor (memiliki besar dan arah). Perhatikan Gambar berikut!

rms as

 

Materi berupa file dapat di downloaddari link di bawah ini!

KD. 3.1 Bahan Ajar Gerak melingkar bagian 1

GERAK MELINGKAR (SUPARMO)

GERAK MELINGKAR (SRI HANDAYANI)

GERAK MELINGKAR (SETYA NURACHMADANI)

GERAK MELINGKAR (NURHAYATI-NUFUS)

GERAK MELINGKAR (GERAK MELINGKAR)

 

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s