Home BAHAN BELAJAR FISIKA Rangkuman Teori Dan Kumpulan Rumus Gerak Melingkar

Rangkuman Teori Dan Kumpulan Rumus Gerak Melingkar

by CerdaskanKita
– Gerak Melingkar. Pada dasarnya gerak melingkar beraturan tak jauh berbeda dengan gerak lurus beraturan. Perbedaannya hanya terletak pada besaran-besarannya saja. Jika pada gerak lurus beraturan, kecepatan merupakan hasil bagi perpindahan terhadap waktu, maka begitu juga gerak melingkar beraturan. Hanya saja, pada gerak melingkar, kecepatan gerak disebut kecepatan sudut atau anguler, lagikan perpindahannya merupakan besar sudut yang telah dilaluinya. Sama ibarat gerak lurus, gerak melingkar juga sanggup dibedakan menjadi gerak melingkar beraturan (GMB) dan gerak melingkar berubah beraturan (GMBB).

A. Besaran dalam Gerak Melingkar

Pada gerak melingkar terdapat sedikit besaran yang bersama-sama prinsipnya sama dengan gerak lurus. Beberapa besaran yang umum dalam gerak melingkar antaralain kecepatan sudut, perpindahan sudut, percepatan sudut, periode, frekuensi, percepatan sentripetal, dan gaya sentripetal.

#1 Perpindahan Sudut
Jika pada gerak lurus dikenal istilah perpindahan, maka dalam gerak melingkar besaran yang menyatakan perpindahan benda disebut perpindahan sudut. Perpindahan sudut merupakan besar sudut yang disapu oleh sebuah garis radial mulai dari posisi awal garis ke posisi final garis. Perpindahan sudut biasanya dinyatakan dalam radian.

#2 Kecepatan Sudut
Pada gerak lurus kecepatan benda disebut sebagai kecepatan linear lagikan pada gerak melingkar dikenal istilah kecepatan sudut. Kecepatan sudut rata-rata didefenisikan sebagai hasil bagi antara perpindahan sudut dengan selang waktu. Dengan kata lain, kecepatan sudut menyatakan besarnya perpindahan sudut persatuan waktu.

#3 Percepatan Sudut
Percepatan sudut merupakan besaran yang menyatakan perubahan kecepatan sudut persatuan waktu. Besar percepatan sudut merupakan hasil bagi antara perubahan kecepatan sudut dengan selang waktu. Percepatan sudut berfungsi mempercepat atau memperlambat gerak melingkar.

Baca Juga:   Waktu Untuk Mencapai Titik Tertinggi Gerak Parabola

#4 Waktu
Waktu merupakan besaran yang menyatakan lamanya benda bergerak melngkar dari satu titik ke titik lain. Karena gerak melingkar lintasannya berbentuk lingkaran, maka ada istilah putaran. Selang waktu yang diperlukan untuk berputar terhadap suatu poros tertentu untuk menempuh satu kali putaran disebut periode.

B. Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

Gerak melingkar beraturan merupakan gerak melingkar yang kecepatan sudutnya konstan. Kelajuan linear pada gerak melingkar beraturan konstan namun kecepatan linearnya berubah. Pada gerak melingkar beraturan, benda tak mengalami percepatan sudut atau percepatan sudutnya sama dengan nol.

Sebagai perbandingan, mari kita lihat korelasi gerak melingkar dengan gerak lurus. Sesuai dengan pengertiannya, pada gerak lurus beraturan berlaku :

v = s/t

Keterangan :
v = kecepatan linear (m/s)
s = perpindahan benda (m)
t = waktu (s).

Sama halnya dengan gerak lurus beraturan, intinya kecepatan sudut juga merupakan hasil bagi dari perpindahan terhadap waktu, sebagai berikut :

ω = θ  =  = 2 π f
t T

Keterangan :
ω = kecepatan sudut (rad/s)
θ = sudut lintasan dalam radian
t = waktu (s)
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz).

Hubungan GMB dan GLB
Pada gerak melingkar, selain terdapat kecepatan sudut, intinya juga terdapat kecepatan linear. Hal ini sanggup dilihat dari korelasi antara kecepatan sudut dengan kecepatan linear ibarat persamaan di bawah ini :

v = ω R

Keterangan :
ω = kecepatan sudut (rad/s)
v = kecepatan linear (m/s)
R = jari-jari lintasan (m).

C. Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)

Gerak melingkar berubah beraturan merupakan gerak melingkar yang kecepatan sudutnya berubah secara teratur. Perubahan kecepatan sudut secara teratur alasannya benda mengalami percepatan sudut yang konstan. Percepatan sudut sanggup menjadikan perubahan (dipercepat atau diperlambat) kecepatan sudut secara teratur.

ωt = ωo + α.t
ωt2 = ωo2 + 2α.θ
θ = ωo.t + ½.α t2
Baca Juga:   Pengertian Energi, Bentuk Dan Perubahannya

Keterangan :
ωt = kecepatan sudut pada detik ke-t (rad/s)
ωo = kecepatan sudut mula-mula (rad/s)
α = percepatan sudut (rad/s2)
θ = sudut lintasan dalam radian
t = waktu (s)

D. Hubungan Antar Roda

#1 Memiliki kecepatan sudut sama 

 Pada dasarnya gerak melingkar beraturan tak jauh berbeda dengan gerak lurus beraturan RANGKUMAN TEORI DAN KUMPULAN RUMUS GERAK MELINGKAR
ωA = ωB

Kecepatan sudut roda A dan roda B sama alasannya berada pada titik poros yang sama sesampai kemudian ketika roda B berputar dengan kecepatan ω, maka roda A juga berputar dengan kecepatan ω.

#2 Memiliki Kecepatan Linear Sama 

 Pada dasarnya gerak melingkar beraturan tak jauh berbeda dengan gerak lurus beraturan RANGKUMAN TEORI DAN KUMPULAN RUMUS GERAK MELINGKAR

 Pada dasarnya gerak melingkar beraturan tak jauh berbeda dengan gerak lurus beraturan RANGKUMAN TEORI DAN KUMPULAN RUMUS GERAK MELINGKAR

vA = vB

Untuk korelasi roda ibarat gambar di atas, kecepatan linear roda A dan roda B sama.

E. Gaya Sentripetal

Pada gerak melingkar, kecepatan akan selalu tegak lurus dengan jari-jari lintasan. Untuk gerak melingkar beraturan, jari-jari lintasan umumnya tetap. Agar sanggup terus bergerak melingkar tanpa terpental, maka terdapat sebuah gaya yang mempengaruhi gerak melingkar yang disebut gaya sentripetal. Gaya sentripetal mengarah ke sentra lingkaran. Sesuai dengan aturan II Newton, maka :

F = m .ω2.R = m . v2
R

Keterangan :
Fs = gaya sentripetal (N)
m = massa (kg)
ω = kecepatan sudut (Rad/s)
v = kecepatan linear (m/s)
R = jari-jari lintasan (m).

Contoh kasus yang pada gerak melingkar yang paling umum dibahas antara lain gerak kendaraan beroda empat pada tikungan. Pada tikungan, sebuah kendaraan beroda empat terdapat batas kecepatan maksimum yang diperbolehkan semoga tak slip. 

1. Kecepatan maksimum pada tikungan datar kasar

v = √μ g R

Keterangan :
v = kecepatan maksimum (m/s)
μ = koefisien gesekan
R = jari-jari tikungan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2).
 

2. Kecepatan maksimum pada tikungan miring kasar

v = g R (μ + tan θ)
1 – μ tan θ

Keterangan :
v = kecepatan maksimum (m/s)
μ = koefisien gesekan
g = percepatan gravitasi (m/s2)
R = jari-jari kelengkungan tikungan (m)
θ = sudut kemiringan jalan terhadap garis lurus.
 Pada dasarnya gerak melingkar beraturan tak jauh berbeda dengan gerak lurus beraturan RANGKUMAN TEORI DAN KUMPULAN RUMUS GERAK MELINGKAR

3. Kecepatan maksimum pada tikungan licin

Baca Juga:   Pengertian, Ciri-Ciri Dan Rumus Gerak Vertikal Ke Atas
v = √g R tan θ

Keterangan :
v = kecepatan maksimum (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
R = jari-jari kelengkungan (m)
θ = sudut kemiringan jalan terhadap garis lurus.

Demikianlah kumpulan rumus dan rangkuman teori fisika wacana gerak melingkar yang sanggup edutafsi bagikan semoga sanggup menjadi pendukung proses belajar. Jika rangkuman dan rumus ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman anda melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.

You may also like