Gerak Melingkar

Gerak Melingkar Beraturan

Suatu partikel dikatakan melakukan gerak melingkar beraturan apabila lintasan partikel berupa lingkaran dengan besar kecepatan sudutnya tetap. Ciri-ciri gerak melingkar beraturan sebagai berikut.

  • Besar kelajuan linearnya tetap.
  • Besar kecepatan sudutnya tetap.
  • Besar percepatan sentripetalnya tetap (arah menuju pusat lingkaran).
  • Lintasannya berupa lingkaran.        

Besaran-Besaran pada Gerak Melingkar Beraturan

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu kali putaran penuh. Satuan periode adalah sekon, menit, atau jam. Periode dinyatakan dengan rumus:

T = t/n

Dengan

t = lamanya berputar (s, menit, jam)

n = banyak putaran

T = periode (s)

Frekuensi (f) adalah banyaknya putaran yang dilakukan tiap satuan waktu

f = n/t

Frekuensi dinyatakan dalam satuan Hz, kHz, atau MHz.

  • Hubungan Periode dengan Frekuensi
  • Kecepatan sudut (ω) adalah sudut yang ditempuh selama satu putaran.

ω= 2π/t = 2πf

Kecepatan sudut dinyatakan dalam satuan rad/s

Besar sudut yang ditempuh oleh partikel selama t sekon dalam gerak melingkar beraturan:

θ = ωt

t = lama berputar (s)

θ =  sudut yang ditempuh selama t sekon (rad)

  • Kecepatan linear (v) adalah adalah kecepatan partikel untuk mengelilingi lingkaran yang arahnya selalu menyinggung ski lingkaran.

dengan:        

R = jari-jari lingkaran (m, cm, km)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

v = kecepatan linear (m/s, cm/s, km/jam)

  • Percepatan sentripetal (as) adalah percepatan yang terjadi akibat arah kecepatan linear selalu berubah dengan arah selalu menuju pusat lingkaran.

as = v2 / R = ω2R

as = percepatan sentripetal (m/s2, cm/s2)

Penerapan Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

Hubungan dua roda

a. Untuk dua roda yang sepusat

Jika dua lingkaran sepusat bergerak melingkar maka

b. Untuk dua roda yang bersinggungan atau dihubungkan dengan tali

Jika dua buah lingkaran saling bersinggungan atau dihubungkan dengan tali bergerak melingkar maka

VA = VB

ωA RA = ωA RB

Jika

RA > RB maka ωA < ωB

Satuan lain dari kecepatan sudut sebagai berikut.

  • rpm (rotasi per menit) = 2π/60 rad/s
  • rps (rotasi per sekon = 2π/1 rad/s = 2π rad/s
  • 1 putaran = 2π rad = 3600

Leave a Comment