Gerak Melingkar Beraturan

Materi.id- Gerak Melingkar Beraturan| Gerak melingkar adalah gerak suatu benda yang lintasannnya berbentuk lingkaran. Sedangkan gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang lintasannya berbentuk lingkarang dengan kecepatan konstan dan arahnya kecepatannya tegak lurus dengan arah percepatannya.

Supaya anda lebih memahami dari materi gerak melingkar beraturan maka anda harus membaca beberapa materi yang menjadi penunjang materi gerak melingkar berikut ini:

Besaran-Besaran dalam Gerak Melingkar Beraturan

Dalam materi gerak melingkar terdapat beberapa besaran yang harus anda pahami diantaranya sebagai berikut:

Frekuensi dan Periode

Tentu kalian sudah sering mendengar tentang frekuensi dan periode bukan? Karena materi ini sejatinya sudah kalian terima sewaktu duduk di bangku SMP. Frekuensi (f) dapat di artikan sebagai banyaknya putaran yang dilakukan oleh suatu benda tiap detik. Sedangkan periode (T) adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk melakukan satu putaran penuh.

Berdarkan pengertian tersebut, frekuensi dan periode dapat dirumuskan sebagai berikut:

f = n/t

atau

T = t/n

dimana

n = banyaknya putaran
t  = Waktu yang dibutuhkan (s)
f  = Frekuensi (Hz)
T = Periode (s)

Berdasarkan persamaan di atas, hubungan antar frekuensi dan periode adalah berbanding terbalik.

Posisi Sudut (θ)

Sebuah titik P yang berputar terhadap sumbu yang tegak lurus terhadap bidang gambar melalui titik O.

Posisi Sudut Gerak Melingkar

Posisi titik P dapat dilihat dari besarnya sudut yang ditempuh, yaitu θ yang dibentuk oleh garis AB terhadap sumbu x yang melalui titik O. Posisi sudut θ diberi satuan radian (rad). Besar sudut satu putaran adalah 360° = 2θ radian.
Jika θ adalah sudut pusat lingkaran yang panjang busurnya s dan jari-jarinya R, diperoleh hubungan:

s = θ. R

θ = Posisi sudut (rad)
s = Busur lintasan (m)
R = Jari-jari (m)

Kecepatan Linear

Coba anda perhatikan benda-benda yang berputar melingkar, tahukah kamu benda yang bergerak melingkar memiliki kecepatan yang arahnya menyinggung lintasan putaran yang sering dikenal dengan kecepatan linear.

Kecepatan linear akan selalu menyinggung lintasan lingkaran yang memiliki panjang lintasan yang sama dengan keliling lingkaran.

Kecepatan linear gerak melingkar

Dalam materi gerak lurus yang sudah kita bahas sebelumnya, pengertian kecepatan adalah perubahan perpindahan dalam selang waktu tertentu. Begitu pula dengan gerak melingkar yang dapat didefinisikan sebagai besarnya panjang lintasan yang ditempuh dalam selang waktu tertentu.

Kecepatan linear gerak melingkar 2

Dalam gerak melingkar, panjang lintasan diubah menjadi keliling lintasan dan selang waktu yang ditempuh diubah menjadi periode. Oleh karena itu persamaannya menjadi

Penurunan rumus kecepatan linear gerak melingkar

Kecepatan Anguler

Jika diatas kita membahas kecepatan linear maka di dalam gerak melingkar juga terdapat kecepatan anguler. Kecepatan anguler di artikan sebagai besarnya perubahan sudut Δθ dalam selang waktu tertentu Δt. Perhatikan gambar berikut ini:

Kecepatan anguler

Kecepatan sudut atau sering dikenal dengan kecepatan anguler dilambangkan dengan ω serta dirumuskan sebagai berikut:

Rumus kecepatan anguler

Dalam melakukan satu putaran penuh, sudut yang ditempuh adalah 360° atau 2π rad dalam waktu T sekon, dengan T adalah periode. Sehingga persamaan kecepatan anguler dalam gerak melingkar sebagai berikut:

Persamaan kecepatan anguler

Gerak Melingkar Beraturan

Gerak melingkar beraturan (GMB) dapat dianalogikan seperti gerak lurus beraturan (GLB) di mana kecepatan ω sudut sama dengan kecepatan sesaat. Maka persamaannya secara analogi adalah sama sehingga persamaan yang berlaku sebagai berikut:

Rumus Gerak Melingkar Beraturan

Contoh soal dan Pembahasan Gerak Melingkar Beraturan

Soal 1

Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 3 m. Dalam waktu 5 sekon, benda tersebut mampu menempuh 20 putaran. Tentukan:
a. periode,           c. kecepatan sudut,
b. frekuensi,       d. kelajuan linier!

Contoh soal Gerak Melingkar

Soal 2

Sebuah partikel bergerak melingkar beraturan dengan posisi sudut awal 5 rad. Jika partikel bergerak dengan kecepatan sudut 10 rad/s, tentukanlah posisi sudut akhir pada saat t = 5 s.

Soal dan pembahasan gerak melingkar

Demikianlah pembahasan singkat mengenai gerak melingkar, gerak melingkar beraturan serta contoh soal dan pembahasan gerak melingkar.

No Responses

Leave a Reply