Gerak Melingkar Berubah Beraturan
Gerak Melingkar merupakan gerak suatu objek yang lintasannya berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap. Contohnya dapat kita lihat pada gerakan Bulan mengelilingi Bumi dan gerakan berputar bola yang tergantung pada tali.
Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB) merupakan sebuah gerak melingkar dengan percepatan sudut tetap. Dalam gerak ini terdapat percepatan tangensial (yang dalam hal ini sama dengan percepatan linier) yang menyinggung lintasan lingkaran (berhimpit dengan arah kecepatan tangensial).
Jika kecepatan sudutnya meningkat, maka terjadi penambahan kecepatan (percepatan) sehingga percepatan sudutnya bernilai positif (α = +) yang disebut juga sebgai GMBB dipercepat, sedangkan jika kecepatan sudunya menurun, maka akan terjadi pengurangan kecepatan (perlambatan) sehingga percepatan sudutnya bernilai negatif (α = -) yang disebut juga sebagai GMBB diperlambat.
CIRI - CIRI GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)
Gerak melingkar berubah beraturan memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
- Lintasan berupa lingkaran
- Gerak benda dipengaruhi oleh gaya sentripetal
- Terjadinya perubahan kecepatan sudut pada benda
- Percepatan sudutnya tetap
- Dalam selang waktu yang sama, besar posisi sudut (θ) berbeda
PERCEPATAN SENTRIPETAL
nda yang melakukan gerak melingkar beraturan memiliki percepatan yang disebut dengan percepatan sentripetal. Percepatan ini selalu tegak lurus terhadap kecepatan yang menyinggung lingkaran. Arah percepatan ini selalu menuju ke arah pusat lingkaran. Percepatan sentripetal berfungsi untuk mengubah arah kecepatan (perhatikan gambar di atas). Jadi percepatan sentripetal (as) adalah percepatan pada gerak melingkar beraturan yang arahnya selalu menuju ke pusat lingkaran dan selalu tegak lurus terhadap kecepatan yang menyinggung lingkaran. Besar percepatan sentripetal dirumuskan sebagai berikut.
Jika hubungan dari kecepatan linier dan kecepatan sudut 
sehingga :
Keterangan :
as = percepatan sentripetal (m/s^2)
v = kecepatan linier (m/s)
r = jari-jari lingkaran (m)
= kecepatan sudut (rad/s)
GAYA SENTRIPETAL
Gaya Sentripetal (Fs) adalah gaya yang menyebabkan timbulnya percepatan sentripetal. Arah sentripetal selalu menuju ke pusat lingkaran. Dapat dirumuskan:
Keterangan :
Fs = gaya sentripetal (N)
m = massa benda (kg)
Untuk mengimbangi gaya sentripetal sehingga suatu benda tetap bergerak melingkar beraturan, terjadi gaya sentrifugal yang besarnya sama dengan arah gaya sentripetal, sehingga:
Fs = – Fsf
Keterangan :
Fs = gaya sentripetal
Fsf = gaya sentrifugal
RUMUS GMBB
Rumus yang digunakan dalam gerak melingkar berubah beraturan merupakan analogi dari rumus gerak lurus berubah beraturan (GLBB) sebagai berikut :
Keterangan :
(+) → benda mengalami percepatan
(−) → benda mengalami perlambatan.
ωt = kecepatan sudut setelah t detik (rad/s)
ωo = kecepatan sudut awal (rad/s)
α = percepatan sudut (rad/s2)
θ = sudut tempuh (radian)
t = waktu yang diharapkan (s)
CONTOH SOAL GMBB
Sebuah benda bergerak melingkar berubah beraturan dengan kecepatan sudut awal 10 rad/s, jika dalam waktu 2 detik percepatan sudutnya 4 rad/s^2, hitunglah kecepatan sudutnya saat itu?
JAWABAN :
Belum Ada Komentar