Materi dan Contoh Soal Pengenalan Gerak Melingkar - Konsep Fisika SMA

Gerak Melingkar termasuk jenis gerak yang banyak kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Seperti kipas angin, katrol, ban sepeda. Gerak Melingkar adalah gerak suatu benda atau titik dengan lintasan berbentuk lingkaran dan mempunyai titik pusat tertentu. Contoh gerak melingkar adalah gerakan suatu titik di ujung baling-baling berubah terhadap pusat baling-baling berputar pada porosnya. Posisi partikel-partikel di ujung baling-baling berubah terhadap pusat baling-baling (poros) sehingga partikel-partikel tersebut mengalami gerak melingkar.

1. Besaran dalam Gerak Melingkar

a. Periode dan Frekuensi

Periode (T) adalah selang waktu yang diperlukan suatu benda untu menempuh satu putaran (satu kali gerak melingkar). Satuan besaran ini adalah sekon. Sebagai contoh suastu benda menempuh satu kali gerakan melingkar memerlukan waktu 10 sekon. Periode benda tersebut adalah 10 sekon.

Frekuensi (f) adalah banyaknya putaran yang dapat dilakukan oleh suatu benda dalam selang waktu 1 sekon. Satuan untuk besaran frekuensi adalah hertz (Hz). Sebagai contoh dalam 1 sekon suatu benda dapat mengelilingi lingkaran sebanyak 2 kali. Frekuensi benda tersebut 2 putaran/sekon. Hubungan antara periode dan frekuensi dituliskan sebagai berikut.

b. Perpindahan Sudut

Partikel yang bergerak melingkar mengalami perpindahan yang disebut dengan perpindahan sudut (Δθ). Perpindahan sudut dapat dinyatakan dalam satuan putaran atau radian. Perpindahan sudut berbeda dengan perpindahan linear pada jenis gerak lurus suatu benda. Perpindahan linear dinyatakan dengan Δx.

c. Kecepatan Sudut Rata-Rata

Kecepatan yang dialami partikel dalam gerak melingkar disebut kecepatan sudut karena gerak partikel melalui sudut tertentu. Kecepatan sudut rata-rata adalah hasil bagi perpidahan sudut dengan selang waktu.

d. Percepatan Sudut Rata-Rata

Percepatan sudut rata-rata didefinisikan sebagai hasil bagi perubahan kecepatan sudut dengan selang waktu.

2. Gerak Melingkar Beraturan

Seperti pada gerak lurus, gerak melingkar juga mempunyai jenis gerak melingkar beraturan. Gerak melingkar beraturan adalah gerak benda yang menempuh lintasan melingkar dengan kelajuan (besar kecepatan) tetap. Pada gerak melingkar terdapat besaran-besaran yang dijelaskan pada uraian berikut.

a. Perpindahan Linear dan Perpindahan Sudut

Setiap bagian benda yang berputar akan bergerak dalam lintasan berbentuk lingkaran yang berpusat pada porosnya. Perpindahan linear benda yang bergerak melingkar dapat diperoleh dari perpindahan sudutnya. Hubungan antar perpindahan linear dengan perpindahan sudut dituliskan:

b. Kecepatan Linear dan Kecepatan Sudut

Kecepatan linear dapat ditentukan dari kecepatan sudutnya atau dari panjang lintasan linearnya. Kecepatan linear adalah hasil bagi panjang lintasan linear yang ditempuh dengan selang waktu tempuhnya. Panjang lintasan dalam gerak melingkar yaitu keliling lingkaran dengan nilai 2πR.

Persamaan kecepatan linear sebagai berikut.

Adapun kecepatan sudut adalah hasil bagi sudut yang ditempuh dengan selang waktu tempuhnya. Persamaan kecepatan sudut dirumuskan sebagai berikut.

Hubungan antara kecepatan linear dan kecepatan sudut dinyatakan sebagai berikut.

c. Percepatan Sentripetal

Percepatan sentripetal adalah percepatan yang selalu tegak lurus terhadap kecepatan linearnya dan mengarah ke pusat lingkaran.

Bagikan Artikel ini