GERAK MELINGKAR

GERAK MELINGKAR

Gerak melingkar adalah gerak benda pada lintasan berbentuk lingkaran

Gerak melingkar dibedakan menjadi :

1. Gerak melingkar beraturan (GMB)

2. Gerak melingkar berubah beraturan (GMBB)

BESARAN-BESARAN DALAM GERAK MELINGKAR

1. Periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk satu kali putaran penuh

2. Frekuensi  (f) adalah banyaknya putaran dalam satu detik

    Hubungan f dengan T secara matematis adalah :                     

                                         f =  1/T

                    Dimana f satuannya Hertz

                    T satuannya sekon

3. Kelajuan linier (v) adalah hasil bagi panjang lintasan dengan selang waktu

4. Kecepatan sudut (ω) yaitu hasil bagi sudut yang ditempuh benda dengan selang waktu. Ditulis :

                                   ω = 2П/T           satuan dari ω adalah rad/s

Hubungan antara v dengan ω adalah :

                                   v = ω.r dengan r = jari-jari lingkaran (m)

CONTOH GERAK MELINGKAR

1. Gerak roda

2. Kipas angin

3. Jarun jam

4. Komedi putar

5. Compact Disk, dll

A. Percepatan sentripetal

Percepatan sentripetal adalah percepatan yang arahnya menuju pusat  lingkaran

Percepatan terjadi karena kecepatan linier benda yang terus berubah-ubah.

Secara matematis percepatan sentripetal ditulis

as = V²/r

Dengan 

 as = percepatan sentripetal (m/s²)

 V = kecepatan (m/s)

 r = jari-jari lingkaran  (m)  

B. GAYA SENTRIPETAL

Gaya sentripetal adalah gaya yang arahnya menuju pesat lingkaran

Secara matematis ditulis

F_s = m. a_s

Dengan:

F_s = gaya sentripetal (N)

M = massa (kg)

a_{s =} percepatan sentripetal (m/s²)

Posisi Sudut

Posisi sudut (q ) adalah posisi partikel yang bergerak sepanjang busur lingkaran sebesar perpindahan linier (s) yang berjarak r dari pusat lingkaran.

Secara matematis posisi sudut dihitung :

q = s / r

Dimana q  satuannya radian           

                      s dalam meter

                      r dalam meter

Karena keliling lingkaran = 2Пr maka q  = 2П rad

1. Gerak melingkar beraturan

Benda dikatakan bergerak melingkar beraturan jika benda bergerak dengan kecepatan sudut konstan pada lintasan berbentuk lingkaran

Posisi sudutnya dapat dihitung dengan persamaan :

 q  = ω .t , dengan t = waktu tempuh (s)

   Grafik posisi sudut terhadap waktu pada GMB :

Hubungan roda -roda

-Hubungan sepusat  :

Pada hubungan dua roda sepusat maka arah putaran dan kecepatan sudut kedua roda sama.

Jadi : w1 = ω2

-Hubungan bersinggungan

Pada hubungan ini arah putaran keduanya 

berlawanan dan kelajuan linier keduanya sama.       

Jadi v1 = v2    

-Hubungan  dua roda dengan tali , maka arah putaran dan kelajuan linier sama. Jadi v1 = v2

2. Gerak melingkar berubah beraturan (GMBB)

Benda dikatakan bergerak melingkar beraturan jika kecepatan sudutnya berubah beraturan sehingga percepatan sudutnya konstan

Posisi sudut yang ditempuh oleh benda yang bergerak melingkar berubah beraturan secara matematis ditulis :

Θ =  ωo . t + ½. a.t²

Dengan 

Θ = posisi sudut benda (rad)

ω_o = kecepatan sudut awal (rad/s)

a   = percepatan sudut (rad/s²)