gerak melingkar
DESCRIPTION
semoga bermanfaatTRANSCRIPT
Gerak Melingkar
Gerak melingkar merupakan gerak benda yang lintasannya membentuk lingkaran.
Banyak contoh gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari, seperti gerakan komidi
putar, gerak bandul yang diayunkan berputar, pelari yang mengelilingi lapangan
berbentuk lingkaran, atau gerakan akrobatik di pasar malam "tong stan". Jika anda
menggambar sebuah bangun berupa lingkaran, maka gerakan pena anda merupakan
gerak melingkar. Pada bab ini kita akan mengenal besaran-besaran yang berlaku dalam
gerak melingkar yaitu, frekuensi putaran, periode putaran, kecepatan linier, kecepatan
sudut, dan percepatan sentripetal. Secara khusus kita akan membahas dua gerak
melingkar yaitu gerak melingkar beraturan dan gerak melingkar berubah beraturan.
A. Gerak Melingkar Beraturan.
Benda dikatakan bergerak melingkar beraturan jika lintasannya berupa lingkaran
dengan kelajuan tetap,.ingat bukan kecepatan tetap. Hal ini dapat dijelaskan melalui
gambar berikut,
Pada gambar di atas kelajuan materi dititik A, B, C dan D bernilai sama atau tetap.
Namun arahnya di setiap titik tersebut berbeda. Hal inilah yang membedakan antara laju
dan kecepatan gerak benda melingkar. Kecepatan di A dengan arah ke atas, kecepatan
di titik B arah ke kiri, kecepatan di titik C arah ke bawah dan kecepatan di D arah ke
kanan.
Beberapa besaran pada gerak melingkar beraturan
1. Periode dan Frekuensi
Periode (T) putaran sebuah benda didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan
untuk satu kali putaran. Jika untuk menempuh satu kali putaran diperlukan waktu
5 sekon maka boleh dikatakan periode putaran benda (T) tersebut adalah 5
sekon. Jika untuk menempuh n putaran diperlukan waktu selama t sekon, maka
periode benda dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :
Dimana :
T = periode (sekon)
t = waktu selama putaran (sekon)
n = banyaknya putaran
Frekuensi (f) adalah banyaknya putaran persatuan waktu. Jika sebuah roda berputar
pada porosnya 10 kali putaran selama 5 sekon maka frekuensi perputaran roda tersebut
sebesar 2 Hz. Jika untuk melakukan n putaran memerlukan waktu t sekon maka
frekuensi dapat dinyatakan dalam persamaan :
Hubungan antara periode (T) dan frekuensi dinyatakan dalam persamaan berikut :
atau :
Contoh soal : Sebuah materi melakukan gerak melingkar selama 5 menit. Jika dalam waktu tersebut , materi telah melakukan 600 putaran maka frekuensi dan periode putaran materi tersebut adalah....Solusi :Materi telah melakukan 600 putaran (n) selama 5 menit = 5 x 60 sekon = 300 sekon (t), maka :a. f = n/t = 600/300 = 2 Hzb. T = t/n = 300/600 = 0,5 sekon atau untuk mencari T = 1/f, sehingga T = 1/2 sekon.
2. Kecepatan sudut dan kecepatan linierKecepatan sudut didefinisikan sebagai besar sudut yang ditempuh tiap satu satuan waktu. Dalam gerak melingkar beraturan, kecepatan sudut atau kecepatan anguler untuk selang waktu yang sama selalu konstan. Untuk partikel yang melakukan gerak satu kali putaran, berarti sudut yang ditempuh adalah 360 derajat atau 2 pi dan waktu yang diperlukan untuk satu kali putaran disebut satu periode (T). Maka kecepatan sudut dapat dinyatakan dalam persamaan berikut :
Hubungan antara kecepatan sudut dengan kecepatan linier dapat dinyatakan dalam
persamaan berikut :
Karena
Maka :