1. Uraian Materi
GERAK MELINGKAR
Gerak melingkar adalah gerak yang
memiliki lintasan berupa lingkaran.
Pada gerak melingkar, arah gerak setiap saat berubah walaupun besar
kecepatan dapat saja tetap. Arah kecepatan yang setiap saat berubah ini
mengakibatkan adanya percepatan yang senantiasa mengarah ke pusat
lingkaran. Percepatan ini disebut PERCEPATAN SENTRIPETAL.
Percepatan sentripetal adalah percepatan yang mengarah ke pusat
lingkaran.
Gerak melingkar dapat dibedakan 2 macam yaitu :
1.GERAK MELINGKARAN BERATURAN (GMB)
Gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar
kecepatan tetap.
Arah kecepatan selalu menyinggung lingkaran, artinya arah kecepatan
(v) selalu tegak lurus dengan garis yang ditarik melalui pusat lingkaran
ke titik tangkap vector kecepatan pada saat itu.
2.GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)
Jika perubahan percepatan searah dengan kecepatan, maka
kecepatannya akan meningkat.
Jika perubahan percepatannya berlawanan arah dengan kecepatan,
maka kecepatannya menurun.
2. Pada gerak melingkar beraturan (GMB), walaupun ada percepatan sentripetal
kecepatan liniernya tidak berubah. Pada gerak melingkar berubah beraturan
(GMBB) kecepatan linier dapat berubah, karena adanya besaran yang
berfungsi untuk mengubah kecepatan yang disebut percepatan tangensial (at)
PERCEPATAN TANGENSIAL adalah percepatan yang arahnya dapat sama
atau berlawanan dengan arah kecepatan linier
at= α r
KETERANGAN :
at = percepatan tangensial (m/s2
)
α = percepatan sudut (rad/s2
)
r = jari- jari lingkaran dalam cm atau m
Pada gerak melingkar berubah beraturan mengalami dua macam percepatan
yaitu PERCEPATAN SENTRIPETAL (as) dan PERCEPATAN TANGENSIAL (at),
sehingga percepatan totalnya
a =
KETERANGAN :
a = percepatan total
at = percepatan tangensial
as = percepatan sentripeta
Arah percepatan total terhadap arah radial yaitu θ dapat dihitung dengan
perbandingan tangent.
3. Tan θ =
BESARAN- BESARAN DALAM GERAK MELINGKAR
1.PERIODE (T) dan FREKUENSI (f)
PERIODE (T)
1.Waktu yang dibutuhkan suatu benda yang bergerak melingkar untuk
melakukan satu putaran penuh
2.Satuan SI periode adalah sekon (s)
FREKUENSI (f)
1.Banyaknya jumlah putaran yang ditempuh oleh suatu benda yang
bergerak melingkar dalam selang waktu satu sekon
2.Satuan SI frekuensi adalah putaran persekon atau hertz (HZ)
Hubungan antara periode dan frekuensi sebagai berikut :
T =
KETERANGAN :
T = periode (s)
f = frekuensi (HZ)
4. 2.KECEPATAN LINIER
Merupakan hasil bagi panjang lintasan linier yang ditempuh benda dengan
selang waktu tempuh.
V = = ( ) ( ) karena T = maka V = 2πrf
3.KECEPATAN SUDUT (kecepatan angular)
• Nilai radian adalah perbandingan antara jarak linier yang ditempuh
benda dengan jari- jari lingkaran
• Satuan SI kecepatan sudut adalah rotation perminute (rotasi permenit/
rpm)
Persamaan kecepatan sudut (ω)
ω = 2πf =
KETERANGAN :
ω = kecepatan sudut (rad/s-1
)
f = frekuensi (HZ)
T = periode (s)
r = jari- jari (m)
5. CONTOH SOAL :
Bakri memacu motornya pada lintasan yang berbentuk lingkaran dalam
waktu 1 jam. Dalam waktu tersebut, Bakri telah melakukan 120 putaran.
Tentukan periode, frekuensi, kecepatan linier dan kecepatan sudut jika
lintasan tersebut memiliki diameter 800 m!
PENYELESAIAN
Diketahui :
d = 800 m maka r = d = (800m) = 400 m
t = 1 jam = 3600 s
n = 120 putaran
ditanya :
a.T =
b.f =
c.v =
d.ω =
Jawab
a. T = = = 30 s
b. f = = = 0,033 HZ
c. v = 2πrf = 2 (3,14) (400) (0,033) = 82,896 rad/s
