GMB (Gerak Melingkar Beraturan)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan
sehari-hari banyak sekali peristiwa yang berkaitan dengan gerak melingkar baik
itu kita sadari atau tidak.contohnya jam dinding, jarum jam berputar membentuk
lingkaran, komedi putar berputar pada porosnya, ban motor yang bergerak dengan
lintasan berupa lingkaran. Dari contoh-contoh dapat diketahui bahwa gerak
melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran
mengelilingi suatu titik tetap. Agar suatu benda dapat bergerak melingkar ia
membutuhkan adanya gaya yang selalu membelokannya menuju pusat lintasan lingkaran.
Gaya ini dinamakan gaya sentripetal. Suatu gerak melingkar beraturan dapat dikatakan
sebagai suatu gerak dipercepat beraturan mengingat perlu adanya suatu
percepatan yang besarnya tetap dengan arah yang berubah yang selalu mengubah
arah gerak benda agar menempuh lintas berbentuk lingkaran. disini kita akan membahas
mengenai definisi, besaran-besaran fisis yang digunakan dalam gerak melingkar
serta pengaplikasiannya dalam kehidupan sehari-hari.
1.2 Rumusan Masalah
1.
Apa yang
dimaksud dengan gerak melingkar?
2.
Apa saja besaran-besaran
fisis dalam gerak melingkar ?
3.
Bagaimanakah
hubungan antara gerak lurus dan gerak melingkar?
4.
Apa yang
dimaksud dengan Gerak Melingkar Beraturan?
5.
Bagaimana
aplikasi Gerak Melingkar Beraturan dalam kehidupan sehari-hari?
1.3 Tujuan
1.
Untuk mengetahui dan memahami apa yang dimaksud
dengan gerak melingkar
2.
Untuk mengetahui
dan memahami apa saja besaran-besaran fisis dalam gerak melingkar
3.
Untuk mengetahui
dan memahaami bagaimanakah hubungan antara gerak lurus dan gerak melingkar
4.
Untuk mengetahui
apa yang dimaksud dengan Gerak Melingkar Beraturan
5.
Untuk mengetahui
bagaimana aplikasi gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari
1.4 Manfaat
1. Mengetahui dan memahami apa yang dimaksud dengan gerak
melingkar
2. Mengetahui dan memahami apa saja besaran-besaran fisis
dalam gerak melingkar
3. Mengetahui dan memahaami bagaimanakah hubungan antara
gerak lurus dan gerak melingkar
4. Mengetahui apa yang dimaksud dengan Gerak Melingkar
Beraturan
5. Mengetahui bagaimana aplikasi gerak melingkar dalam
kehidupan sehari-hari
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian
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.
2.2 Besaran-Besaran
Fisis dalam Gerak Melingkar
Dalam
gerak lurus kita mengenal tiga besaran utama yaitu perpindahan (linear),
kecepatan (linear) dan Percepatan (linear). Gerak melingkar juga memiliki tiga
komponen tersebut, yaitu perpindahan sudut, kecepatan sudut dan percepatan
sudut. Pada gerak lurus kita juga mengenal Gerak Lurus Beraturan dan Gerak
Lurus Berubah Beraturan. Dalam gerak melingkar juga terdapat Gerak Melingkar
Beraturan (GMB) dan Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB). Pembahasan dari besaran-besaran fisis gerak melingkar
yaitu sebagai berikut:
a. Perpindahan
Sudut
Jika kita tinjau sebuah contoh gerak melingkar,
misalnya gerak roda kendaraan yang berputar. Ketika roda berputar, tampak bahwa
selain poros (pusat roda), bagian lain roda lain selalu berpindah terhadap
pusat roda sebagai kerangka acuan. Perpindahan pada gerak melingkar disebut
perpindahan sudut. Ada tiga cara menghitung sudut. Cara pertama adalah
menghitung sudut dalam derajat (
). Satu lingkaran penuh sama dengan
360
. Cara kedua adalah mengukur sudut
dalam putaran. Satu lingkaran penuh sama dengan satu putaran. Dengan demikian,
satu putaran = 360
. Cara ketiga adalah dengan radian.
Radian adalah satuan Sistem Internasional (SI) untuk perpindahan sudut,
sehingga satuan ini akan sering kita gunakan dalam perhitungan.
Nilai radian dalam sudut adalah
perbandingan antara jarak linear x
dengan
jari-jari roda r.
Perhatikan bahwa satu putaran sama
dengan keliling lingkaran, sehingga dari persamaan di atas, diperoleh :
Derajat,
putaran dan radian adalah besaran yang tidak memiliki dimensi. Jadi, jika
ketiga satuan ini terlibat dalam suatu perhitungan, ketiganya tidak mengubah
satuan yang lain.
b. Kecepatan
Sudut
Dalam gerak lurus, kecepatan gerak benda
umumnya dinyatakan dengan satuan km/jam atau m/s. Telah kita ketahui bahwa tiap
bagian yang berbeda pada benda yang melakukan gerak lurus memiliki kecepatan
yang sama, misalnya bagian depan mobil mempunyai kecepatan yang sama dengan
bagian belakang mobil yang bergerak lurus.
Dalam gerak melingkar, bagian yang
berbeda memiliki kecepatan yang berbeda. Misalnya gerak roda yang berputar.
Bagian roda yang dekat dengan poros bergerak dengan kecepatan linear yang lebih
kecil, sedangkan bagian yang jauh dari poros atau pusat roda bergerak dengan
kecepatan linear yang lebih besar. Oleh karena itu, bila kita menyatakan roda
bergerak melingkar dengan kelajuan 10 m/s maka hal tersebut tidak bermakna,
tetapi kita bisa mengatakan tepi roda bergerak dengan kelajuan 10 m/s.
Pada gerak melingkar, kelajuan rotasi
benda dinyatakan dengan putaran per menit (biasa disingkat rpm – revolution per
minute). Kelajuan yang dinyatakan dengan satuan rpm adalah kelajuan sudut.
Dalam gerak melingkar, kita juga dapat menyatakan arah putaran. misalnya kita menggunakan
arah putaran jarum jam sebagai patokan. Oleh karena itu, kita dapat menyatakan
kecepatan sudut, di mana selain menyatakan kelajuan sudut, juga menyatakan
arahnya (ingat perbedaan kelajuan dan kecepatan, mengenai hal ini sudah
Gurumuda terangkan pada Pokok bahasan Kinematika). Jika kecepatan pada gerak
lurus disebut kecepatan linear (benda bergerak pada lintasan lurus), maka
kecepatan pada gerak melingkar disebut kecepatan sudut, karena benda bergerak
melalui sudut tertentu.
Kecepatan sudut(w)
Keterangan :
w = kecepatan sudut (rad)
t = waktu (s)
T = priode (s)
Terdapat dua jenis kecepatan pada Gerak
Lurus, yakni kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. Kita dapat mengetahui
kecepatan rata-rata pada Gerak Lurus dengan membandingkan besarnya perpindahan
yang ditempuh oleh benda dan waktu yang dibutuhkan benda untuk bergerak . Nah,
pada gerak melingkar, kita dapat menghitung kecepatan sudut rata-rata dengan
membandingkan perpindahan sudut dengan selang waktu yang dibutuhkan ketika
benda berputar. Secara matematis kita tulis :
1) Kecepatan sudut rata-rata
Jika sudut yang ditempuh mengalami perubahan dari
ke
dalam selang waktu t1 ke t2
maka kecepatan sudut rata-rata dari benda dapat dihitung dengan rumus sebagai
berikut.
= Kecepatan sudut rata-rata
= Perpindahan
sudut
= Selang waktu
2)
Kecepatan Sudut
Sesaat
Kecepatan sudut sesaat dapat
ditentukan dengan mengambil selang waktu
mendekati 0
sehingga kecepatan sudut sesaat dirumuskan sebagai berikut :
|
Keterangan :
= kecepatan sudut sesaat
= perpindahan
sudut
= selang waktu
Sesuai dengan kesepakatan ilmiah, jika
ditulis kecepatan sudut maka yang dimaksud adalah kecepatan sudut sesaat.
Kecepatan sudut termasuk besaran vektor. Vektor kecepatan sudut hanya memiliki
dua arah (searah dengan putaran jarum jam atau berlawanan arah dengan putaran
jarum jam), dengan demikian notasi vektor omega dapat ditulis dengan huruf
miring dan cukup dengan memberi tanda positif atau negatif. Jika pada Gerak
Lurus arah kecepatan sama dengan arah perpindahan, maka pada Gerak Melingkar,
arah kecepatan sudut sama dengan arah perpindahan sudut.
c. Percepatan
Sudut
Dalam
gerak melingkar, terdapat percepatan sudut apabila ada perubahan kecepatan
sudut. Percepatan sudut terdiri dari percepatan sudut sesaat dan percepatan
sudut rata-rata. Percepatan sudut rata-rata diperoleh dengan membandingkan
perubahan kecepatan sudut dan selang waktu. Secara matematis ditulis :
1) Percepatan sudut rata - rata
Jika
kecepatan sudut dari benda yang bergerak rotasi mengalami perubahan maka di
katakatakan benda itu mengalami percepatan sudut jadi dengan demikian
percepatan sudut rata-rata di rumuskan sebagai berikut :
Percepatan
sudut rata-rata =
|
keterangan:
=
percepatan sudut rata-rata
= perubahan kecepatan sudut
= selang waktu
2)
Percepatan Sudut
Sesaat
Percepatan sudut sesaat diperoleh dengan
mengambil selang waktu
sehingga
kecepatan sudut sesaat dirumuskan sebagai berikut :
Keterangan:
= percepatan sudut sesaat
= perubahan kecepatan sudut
= selang waktu
2.3 Hubungan antara Besaran Gerak Lurus dan Gerak Melingkar
Pada
pembahasan sebelumnya, kita telah mempelajari tentang besaran fisis Gerak
Melingkar, meliputi Perpindahan Sudut, Kecepatan Sudut dan Percepatan Sudut.
Gerak Melingkar memiliki hubungan dengan
besaran fisis gerak lurus (perpindahan linear, kecepatan linear dan percepatan
linear).Dalam gerak melingkar,
arah kecepatan linear dan percepatan linear selalu menyinggung lingkaran.
Karenanya, dalam gerak melingkar, kecepatan linear dikenal juga sebagai
kecepatan tangensial dan percepatan linear disebut juga sebagai percepatan
tangensial.
2.3.1
Hubungan
antara Perpindahan Linear dengan Perpindahan sudut
Pada gerak melingkar, apabila sebuah benda berputar
terhadap pusat/porosnya maka setiap bagian benda tersebut bergerak dalam suatu
lingkaran yang berpusat pada poros tersebut. Misalnya gerakan roda yang
berputar atau bumi yang berotasi. Ketika bumi berotasi, kita yang berada di
permukaan bumi juga ikut melakukan gerakan melingkar, di mana gerakan kita
berpusat pada pusat bumi. Ketika kita berputar terhadap pusat bumi, kita
memiliki kecepatan linear, yang arahnya selalu menyinggung lintasan rotasi
bumi. Pemahaman konsep ini akan membantu kita dalam melihat hubungan antara
perpindahan linear dengan perpindahan sudut. Adapun hubungan antara perpindahan linear
dengan perpindahan sudut dapat dilihat
pada gambar dibawah ini:
Ketika benda berputar terhadap poros O,
titik A memiliki kecepatan linear (v) yang arahnya selalu menyinggung lintasan
lingkaran.
atau x = r
|
Di
mana r merupakan jarak titik A ke pusat lingkaran/jari-jari lingkaran.
2.3.2
Hubungan antara
Kecepatan Linier dengan Kecepatan sudut
Besarnya kecepatan linear (v) benda yang
menempuh lintasan lingkaran sejauh delta x dalam suatu waktu dapat dinyatakan
dengan persamaan :
v
=
→ persamaan 1
Dengan menggunakan
persamaan yang menyatakan hubungan antara perpindahan linier dengan perpindahan
sudut (
atau x = r
), kita dapat menurunkan antara besarnya
posisi pada lintasan dan besarnya perpindahan sudut.
=
r
→
persamaan 2
Dimana
= perubahan posisi, r = jari- jari
lingkaran dan
= besarnya perpindahan sudut. Sekarang kita
subtitusikan
pada persamaan 2 ke dalam persamaan
1
v
=
=
karena
=
maka kita dapat menurunkan persamaan yang
menghubungkan kecepatan linier (v) dengan kecepatan sudut (
keterangan
:
v
=
|
Keterangan:
v
= kecepatan linier (m/s)
r
= jari-jari lingkaran (lintasan) (m)
= kecepatan sudut(rad/s)
Hubungan antar roda-roda
Dari persamaan di atas tampak bahwa
semakin besar nilai r (semakin jauh suatu titik dari pusat lingkaran), maka
semakin besar kecepatan linearnya dan semakin kecil kecepatan sudutnya.
2.3.3
Hubungan
antara Percepatan Linier dengan Percepatan Sudut
Besarnya percepatan tangensial untuk
perubahan kecepatan linear selama selang waktu tertentu dapat kita nyatakan
dengan persamaan:
=
→
persamaan 1
Keterangan
:
= percepatan tangensial
=
perubahan kecepatan linier
=
perubahan selangwaktu
Dengan menggunakan persamaan yang
menyatakan hubungan antara kecepatan linier dengan kecepatan sudut (v =
)
,kita
dapat menurunkan hubungan anatara besarnya perubahan kecepatan linier (
dan besarnya perubahan kecepatan sudut
yakni :
=
→ persamaan 2
Sekarang kita subtitusikan nilai
pada persamaan 2 ke persamaan 1
=
→
=
Karena
=
, maka kita dapat menurunkan hubungan
antara percepatan tangensial (
, dengan percepatan sudut (
.
=
|
Keterangan
:
= percepatan
tangensial
r
= jarak ke pusat lingkaran (jari-jari lingkaran)
= percepatan sudut
Berdasarkan persamaan ini, tampak bahwa
semakin jauh suatu titik dari pusat lingkaran maka semakin besar percepatan
tangensialnya dan semakin kecil percepatan sudut. Semua persamaan yang telah
diturunkan di atas kita tulis kembali pada tabel di bawah ini:
Gerak Lurus
|
Gerak Melingkar
|
Hubungan antara Gerak Lurus dan Gerak Melingkar
|
||
Besaran
|
Satuan SI
|
Besaran
|
Satuan SI
|
|
x (jarak)
|
M
|
rad
|
x =
|
|
v (kecepatan )
|
m/s
|
rad/s
|
v =
|
|
m/s2
|
rad/s2
|
|||
Catatan
: Pada gerak melingkar, semua titik pada benda yang melakukan gerak melingkar
memiliki perpindahan sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut yang sama,
tetapi besar perpindahan linear, kecepatan tangensial dan percepatan tangensial
berbeda-beda, bergantung pada besarnya jari-jari (r)
2.4 Gerak Melingkar
Beraturan
2.4.1
Definisi
Gerak Melingkar Beraturan
Ketika sebuah benda bergerak membentuk suatu
lingkaran dengan kecepatan sudut
dan
kelajuan tetap (konstan) maka benda tersebut
dikatakan melakukan Gerak Melingkar Beraturan GM.
Gerak rotasi bumi (bukan revolusi), putaran jarum jam dan satelit yang bergerak
pada orbit yang melingkar merupakan beberapa contoh dari Gerak
Melingkar
Beraturan.Kita mengatakan bahwa GMB merupakan gerakan yang memiliki
kecepatan linear tetap. Misalnya sebuah benda melakukan Gerak Melingkar
Beraturan, seperti yang tampak pada gambar di bawah. Arah putaran benda searah
dengan putaran jarum jam. Dan vektor kecepatannya seperti yang terlihat pada gambar, arah
kecepatan linear/tangensial di titik A, B dan C berbeda. Dengan demikian arah kecepatan pada GMB selalu berubah (ingat perbedaan antara kelajuan dan kecepatan, kelajuan adalah besaran
skalar sedangkan kecepatan adalah besaran vektor yang memiliki besar/nilai dan
arah).
Pada gerak
melingkar beraturan, besar kecepatan
linear(v) tetap, karenanya besar
kecepatan sudut juga
tetap(kecepatan linear memiliki keterkaitan dengan
kecepatan sudut yang dinyatakan dengan persamaan v = r.w di mana kecepatan linear v sebanding dengan kecepatan sudut (w), yang dikatakan di sini adalah besar, jadi arah tidak termasuk.
Jika arah kecepatan linear/kecepatan tangensial selalu berubah, bagaimana
dengan arah kecepatan sudut ? arah kecepatan sudut sama dengan arah putaran
partikel, untuk contoh di atas arah kecepatan sudut searah dengan arah putaran
jarum jam. Karena besar maupun arah kecepatan sudut tetap maka besaran vektor
yang tetap pada GMB adalah kecepatan sudut. Dengan demikian, kita bisa
menyatakan bahwa GMB merupakan gerak benda yang memiliki kecepatan sudut tetap.
2.4.2
Periode dan Frekuensi pada Gerak Melingkar Beraturan
Pada gerak melingkar Periode (T) dari benda yang melakukan gerakan
melingkar merupakan waktu yang diperlukan oleh benda tersebut untuk
menyelesaikan satu putaran. Sedangkan, Frekuensi (f) adalah jumlah putaran
perdetik dalam gerak melingkar tersebut. Periode dan frekuensi pada gerak
melingkar memiliki hubungan yang erat, adapun hubungan antara periode dan
frekuensi tersebut dinyatakan dengan rumus:
Waktu yang diperlukan benda untuk menyelesaikan satu putaran penuh
(T) dinyatakan dalam sekon atau detik, sedangkan jumlah putaran perdetik (f)
dinyatakan dengan satuan
atau
dan lebih sering dinyatakan dengan Hertz (Hz).
2.4.3
Kecepatan Linier dan Kecepatan Sudut
v
=
, karena T =
maka kecepatan linier juga dapat dinyatakan
dengan r
umus
v = 2
V =
|
dimana
s adalah jarak dengan satuan meter (m) dan t adalah waktu dengan satuan sekon
(s).
Dalam
satu putaran, benda menempuh lintasan sepanjang satu keliling lingkaran yang
besar sudut dalam satu putaran tersebut adalah
atau sering dinyatakan dengan 2
. Pada saat itu benda
mengalami Kecepatan sudut (
) yang merupakan
perbandingan antara besar perpindahan sudut yang ditempuh dengan selangwaktu.Kecepatan
sudut inidinyatakan dalam satuan
yang secara matematis dapat ditulis:
, karena T =
maka kecepatan sudut juga dapat dinyatakan
dengan rumus
= 2
f.
Secara umum kecepatan sudut dinyatakan dengan rumus:
Dimana
adalah posisi sudut dengan satuan radian (rad)
dan t adalah waktu dengan satuan sekon (s).
2.4.4
Percepatan Sentripetal
Percepatan Sentripetal (
merupakan percepatan yang terjadi pada gerak
melingkar beraturan yang arahnya selalu menuju pada pusat lingkaran.Jika
suatu benda melakukan gerak dengan kelajuan tetap mengelilingi suatu lingkaran,
maka arah dari gerak benda tersebut mempunyai perubahan yang tetap. Dalam hal
ini maka benda harus mempunyai percepatan yang merubah arah dari kecepatan
tersebut.Arah dari percepatan ini akan selalu tegak lurus dengan arah
kecepatan, yakni arah percepatan selalu menuju kearah pusat lingkaran.
Percepatan sentripetal disebut juga percepatan radial karena mempunyai arah
sepanjang radius atau jari‐jari
lingkaran.
Berdasarkan
gambar di atas, tampak bahwa O x1 tegak lurus terhadap v1 dan O x2
tegak lurus terhadap v2. Dengan demikian θ yang merupakan sudut
antara O x1 dan O x2, juga merupakan sudut antara v1 dan v2.
Dengan demikian, vektor v1, v2 dan
membentuk segitiga yang
sama secara geometris dengan segitiga O x1 x2 pada gambar di atas,
seperti gambar di bawah ini :
Dengan
menganggap
sangat kecil, sehingga besar
juga sangat kecil, kita dapat merumuskan :
≈
Semua
kecepatan ditulis dengan v karena pada GMB kecepatan tangensial benda sama (v1
= v2 = v). Karena hendak merumuskan persamaan percepatan sesaat, di mana
mendekati nol, maka
rumusan di atas dinyatakan dalam Δv
Δv =
. Δx
Untuk memperoleh
persamaan percepatan sentripetal
, kita bagi Δv dengan Δt, di mana :
=
=
asp
=
|
Berdasarkan
persamaan percepatan sentripetal tersebut, tampak bahwa nilai percepatan
sentripetal bergantung pada kecepatan tangensial dan radius/jari‐jari lintasan (lingkaran).
Dengan demikian, semakin cepat laju gerakan melingkar, semakin cepat terjadi
perubahan arah dan semakin besar radius, semakin lambat terjadi perubahan arah.
Arah vektor percepatan sentripetal selalu menuju ke pusat lingkaran, tetapi
vektor kecepatan linear menuju arah gerak benda secara alami (lurus), sedangkan
arah kecepatan sudut searah dengan putaran benda. Dengan demikian, vektor
percepatan sentripetal dan kecepatan tangensial saling tegak lurus atau dengan
kata lain pada Gerak Melingkar Beraturan arah percepatan dan kecepatan
linear/tangensial tidak sama. Demikian juga arah percepatan sentripetal dan
kecepatan sudut tidak sama karena arah percepatan sentripetal selalu menuju ke
dalam/pusat lingkaran sedangkan arah kecepatan sudut sesuai dengan arah putaran
benda (untuk kasus di atas searah dengan putaran jarum jam).
Dapat
disimpulkan bahwa dalam Gerak Melingkar Beraturan :
1) Besar kecepatan linear/kecepatan tangensial adalah tetap, tetapi
arah kecepatan linear selalu berubah setiap saat
2) Kecepatan sudut (baik besar maupun arah) selalu tetap setiap saat
3) Percepatan sudut maupun percepatan tangensial bernilai nol
4) Dalam GMB hanya ada percepatan sentripetal
2.2.5
Penerapan GMB dalam
kehidupan sehari-hari
Beberapa masalah yang
melibatkan Gerak Melingkar Beraturan (GMB) antara lain :
a. Ontang
Anting
Ketika kita naik
ontang anting kita merasa terlempar kesamping(terpental), ini disebabkan karena
adanya gaya sentripugal(gaya semu yang dirasakan suatu benda ketika bergerak
melingkar) yang arahnya menjauhi pusat lingkaran. Gaya semu ini muncul sebagai
akibat inersia pada semua benda yang bergerak dipercepat (ingat: GMB adalah
gerak dipercepat dengan percepatan sentripetal).intinya ketika kita mengalami
percepatan sentripetal ke pusat lingkaran,sehingga kita seolah-olah menerima
gaya semu.
b. Halilintar
(“ Roller Coaster”)
Saat Ahmad di
titik A, gaya sentrifugal menekan Ahmad ke atas. Gaya sentrifugal ini melebihi berat Ahmad. Itulah sebabnya Ahmad tidak jatuh ke
bawah ketika melewati titik A.
c. KORA
– KORA (“ SWING BOAT”)
Kora-kora atau
perahu ini dapat berayun seperti bandul. Penyebabnya adalah gaya gravitasi.
Ketika kora-kora berayun turun, lambung, usus dan alat tubuh lain terangkat ke
atas ( akibat inersia ). Ini dapat menimbulkan bermacam-macam perasaan aneh ( mual,
nikmat, dll ). Perasaan aneh ini dapat dikurangi dengan berteriak-teriak selama
kora-kora itu berayun.
d. Bianglala
Raksasa(“Giant Wheel”)
Di titik A orang
merasakan tubuhnya lebih berat dibandingkan di titik B dan dititik C. Di titik
A berat semu orang terdiri dari mg + mv²/r. dititik B berat semunya mg
sedangkan dititk C berat semunya mg - mv²/r. perbedaan berat semu ini tidak
akan terasa jika kecepatan bianglala terlalu lambat.
Soal :
1.
Seekor nyamuk hinggap di atas
piringan hitam yang berputar 33 putaran tiap menit. Posisi nyamuk itu 5 cm dari
sumbu putar piringan tersebut.hitung kecepatan sudut dan kecepatan linear
nyamuk! Hitung juga besar dan arah percepatannya!
Jawab:
Piringan berputar sebanyak 33 putaran tiap menit.dalam satu detik piringan
itu berputar sebanyak 33/60 = 0.55
putaran. Definisi frekuensi adalah banyaknya putaran tiap detik. Jadi frekuensi
putar piringan ini adalah 0.55 Hz.
Percepatan yang dialami nyamuk hanya percepatan sentripetal yang arahnya ke
pusat lingkaran.
Dik : f = 0.55 Hz
r = 5 cm
c. a =
=
|
a.
= 2
f
=2(3,14).0,55
=3,45 rad/s
b.
v =
=3,45 . 5
=17.25 cm/s
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
1.
Gerak melingkar merupakan gerak benda yang lintasannya
membentuk lingkaran. Banyak contoh gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari,
seperti gerakan komidi putar, gerakan bandul yang diayunkan berputar, pelari yang
mengelilingi lapangan berbentuk lingkaran,dan masih banyak lagi contoh
lainnya.
2.
Gerak melingkar juga
memiliki besaran-besaran fisis yaitu perpindahan sudut, kecepatan sudut dan
percepatan sudut.
3. Besaran
fisis pada Gerak Melingkar memiliki
hubungan dengan besaran fisis pada gerak lurus (perpindahan linear, kecepatan
linear dan percepatan linear).
4.
Gerak
Melingkar Beraturan merupakan gerakan benda pada lintasan yang melingkar dengan
kelajuan dan kecepatan sudut yang tetap.
5.
Pada gerak
melingkar Periode (T) dari benda yang melakukan gerakan melingkar merupakan
waktu yang diperlukan oleh benda tersebut untuk menyelesaikan satu putaran.
Sedangkan, Frekuensi (f) adalah jumlah putaran perdetik dalam gerak melingkar
tersebut. Frekuensi dan
periode memiliki hubungan yang sangat erat. Waktu yang diperlukan benda untuk menyelesaikan satu putaran penuh
(T) dinyatakan dalam sekon atau detik, sedangkan jumlah putaran perdetik (f)
dinyatakan dengan satuan
atau
dan lebih sering dinyatakan dengan Hertz (Hz).
6.
Percepatan
Sentripetal (
merupakan percepatan yang terjadi pada gerak
melingkar beraturan yang arahnya selalu menuju pada pusat lingkaran. Jika
suatu benda melakukan gerak dengan kelajuan tetap mengelilingi suatu lingkaran,
maka arah dari gerak benda tersebut mempunyai perubahan yang tetap. Percepatan sentripetal
disebut juga percepatan radial karena mempunyai arah sepanjang radius atau jari‐jari
lingkaran.
7.
Beberapa
masalah yang melibatkan Gerak Melingkar Beraturan (GMB) antara lain : komedi putar, jarum jam, ban motor,dan kipas angin.
2.5 SARAN
Bagi mahasiswa
diharapkan mampu untuk mendefinisikan gerak melingkar, besaran-besaran fisis
dan GMB beserta gaya sentripetal sehingga dengan begitu pembaca bisa lebih
memahami tentang gerak melingkar..Hendaknya para mahasiswa banyak berlatih dalam menyelesaikan
masalah-masalah yang berkaitan dengan teori kinematika gerak melingkar agar
pemahaman konsep tentang kinematika gerak melingkar semakin dikuasai.
DAFTAR PUSTAKA
Fisikaasmadda.
2011. Gerak Melingkar. Tersedia pada http://fisikasmadda- sby.blogspot.com/2011/09/gerak-melingkar.html. Diakses pada tanggal 2 September 2014
Giancoli, D.C. 1998. Fisika
Jilid 1. Edisi kelima. Jakarta: Erlangga
Sofyan,
Mohammad. 2011. Gerak Melingkar. Tersedia
pada http://www.fisikaasyik.com/home02/content/view/118/44/. Diakses pada tanggal 2 September 2014
Pakar
tentor. 2013. Buku Paten Fisika SMA. Jogjakarta:Laksana
Tidak ada komentar:
Posting Komentar