Gerak Melingkar
Gerak melingkar adalah gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran dan mengelilingi suatu titik tetap. Misalnya pada gerakan bulan mengelilingi bumi, gerakan berputar bola yang tergantung pada tali, mobil menikung, gerak kincir angin, dan sebagainya. Prinsip gerak melingkar banyak diterapkan pada mesin-mesin kendaraan ataupun pabrik. Secara tidak langusng, pemahaman terntang gerak melingkar telah membantu pekerjaan manusia. Oleh karena itu, penting halnya untuk memahami materi mengenai gerak melingkar.
Pada gerak melingkar, terdapat beberapa besaran, seperti Periode (T), Frekuensi (f), kecepatan linier (v), kecepatan sudut (ω).
PERIODE (T)
Periode adalah selang waktu yang diperlukan oleh suatu titik materi pada suatu benda yang berputar terhadap suatu poros tertentu untuk menempuh satu kali putaran atau satu kali melingkar. Periode dirumuskan sebagai berikut:
Keterangan :
T = periode (s)
t = waktu (s)
n = banyaknya putaran
FREKUENSI (f)
Frekuensi adalah banyak putaran yang dapat dilakukan oleh suatu titik materi pada benda yang berputar terhadap suatu poros tertentu dalam selang waktu sekon. Frekuensi dapat dirumuskan sebagai berikut:
Keterangan :
f = frekuensi (Hz)
t = waktu (s)
n = banyaknya putaran
Dari persamaan periode dan frekuensi, dapat dilihat bahwa terdapat hubungan antara periode dan frekuensi yang dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
1 putaran adalah 2π rad (radian)
1 rpm (rotasi per menit) adalah π / 15.
KECEPATAN LINIER
Misalkan ada sebuah benda melakukan gerak melingkar dengan arah gerak berlawanan dengan arah jarum jam dan mulai dari titik A. selang waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh satu putaran adalah T. Pada satu putaran, benda telah menempuh lintasan linier sepanjang satu keliling lingkaran 
, dengan r adalah jarak benda, dengan pusat lingkaran (O) atau jari-jari lingkaran. Kecepatan linier (v) merupakan hasil bagi panjang lintasan linier yang ditempuh benda dengan selang waktu tempuhnya. Persamaan kecepatan linier dapat ditulis sebagai berikut :
Karena 
, sehingga :
Keterangan :
v = kecepatan linear (m/s)
r = jarak benda dengan pusat lingkaran (m)
f = frekuensi (Hz)
T = periode (s)
KECEPATAN SUDUT (KECEPATAN ANGULER)
Kecepatan sudut didefinisikan sebagai perubahan posisi sudut benda yang bergerak melingkar tiap satu satuan waktu. Kecepatan sudut disebut juga dengan kecepatan anguler dan disimbolkan ω. Persamaan kecepatan sudut dapat ditulis sebagai berikut
Kecepatan sudut sering disebut juga frekuensi sudut. Nama ini diambil karena ω memiliki kaitan dengan f. Kaitan itu dapat ditentukan dengan melihat gerak satu lingkaran penuh. Perubahan posisi sudut pada gerak satu lingkaran penuh adalah Δθ = 2π dan waktunya satu periode T sehingga kecepatan sudutnya memenuhi persamaan berikut:
Karena 
, maka :
Keterangan :
ω = kecepatan sudut (rad/s)
= perubahan sudut (rad)
= selang waktu (s)
HUBUNGAN ANTARA KECEPATAN LINIER DENGAN KECEPATAN ANGULER
Hubungan antara kecepatan linear (v) dengan kecepatan anguler (ω) seperti berikut :
Persamaan kecepatan linier adalah :
Serta persamaan kecepatan sudut adalah :
Sehingga :
CONTOH SOAL GERAK MELINGKAR
Baling-baling helikopter berputar dengan frekuensi 600 rpm. Jari-jari baling-baling tersebut adalah 2 meter, Hitung:
1. Frekuensi putaran baling baling dalam Hz.
2. Kecepatan sudut baling-baling
3. Kecepatan sebuah titik di tepi baling-baling
JAWABAN :
1. Frekuensi
2. Kecepatan sudut
3. Kecepatan sebuah titik di tepi baling-baling (kecepatan linier)
Belum Ada Komentar