Skip to main content

PENGERTIAN GERAK MELINGKAR

Gerak Melingkar

Gerak Melingkar adalah gerak suatu objek yang lintasannya berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap. Contohnya dapat kamu lihat pada gerakan Bulan mengelilingi Bumi dan gerakan berputar bola yang tergantung pada tali.
Agar kamu memahami materi ini dengan baik, kamu harus memahami terlebih dahulu:

Frekuensi dan Periode

Pada gerak melingkar sering disebutkan istilah frekuensi dan periode. Frekuensi (f) adalah banyaknya putaran yang dilakukan objek dalam satu detik. Periode (T) adalah waktu yang dibutuhkan objek untuk menyelesaikan satu putaran penuh. Berikut rumus persamaannya:
f = \frac{n}{t} \newline \newline T = \frac{t}{n}
Dimana:
n = banyak putaran
t = waktu (s)
1 putaran = 2 \pi rad (radian)
1 rpm (rotasi per menit) = \pi / 15.
Periode dan frekuensi dihubungkan dengan persamaan:
T = \frac{1}{f}
Dimana:
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)

Kecepatan dan Percepatan Gerak Melingkar

Pada gerak melingkar terdapat hal penting yang harus kamu perhatikan, yaitu semua persamaan kecepatan dan percepatan selalu menggunakan persamaan kecepatan sudut dan percepatan sudut. Perhatikan gambar lintasan di bawah ini.
gerak melingkar beraturan
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
Kecepatan (v) merupakan kecepatan linier atau kecepatan yang biasa kamu jumpai dalam gerak lurus. Kecepatan sudut atau disebut omega (\omega) dan kecepatan linear (v) dihubungkan dengan persamaan:
\omega = \frac{v}{r}
Dimana:
v = kecepatan linear (m/s)
r = jari-jari lintasan (m)
Nilai kecepatan sudut dapat dicari jika diketahui frekuensi ataupun periodenya. Untuk mencari nilai kecepatan sudut (\omega) dipakai rumus:
\omega = 2 \pi f
atau
\omega = \frac{2 \pi}{T}
Dimana:
\omega = kecepatan sudut (rad/s)
\pi = 22/7 atau 3,14
Pada gerak melingkar, terdapat suatu percepatan pada objek yang mengarah ke pusat titik lintasan yang dinamakan percepatan sentripetal. Percepatan sentripetal [latex]a_s[/latex] arahnya tegak lurus dengan arah kecepatan linear. Perhatikan gambar dibawah.
percepatan sentripetal
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
Persamaan percepatan sentripetal yakni:
a_s = \omega^2 \cdot r = \frac{v^2}{r}
Dimana:
a_s = percepatan sudut (m/s2)
Percepatan sentripetal (a_s) menyebabkan timbulnya gaya sentripetal (F_s) yang juga mengarah ke pusat titik lintasan. Gaya sentripetal harus ada agar objek tetap bergerak dalam lintasannya (lingkaran). Perhatikan gambar dibawah.
gaya sentripetal
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
Persamaan gaya sentripetal yakni:
\Sigma F_s = m \cdot a_s = m \cdot \omega^2 \cdot r = m \frac{v^2}{r}
Dimana:
F_s = gaya sentripetal (N)
m = massa benda (m)
Jika sebuah benda digerakkan melingkar secara vertikal, maka komponen gaya-gayanya dapat dilihat pada gambar dibawah.
dinamika rotasi
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
Kamu dapat langsung mencari nilai kecepatan linier benda dengan persamaan:
v = \sqrt{gr}
Pada kasus gerak melingkar sebuah mobil yang berbelok dengan lintasan melingkar, kamu dapat langsung mencari kecepatan liniernya dengan persamaan diatas juga.
persamaan gerak melingkar
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
Jika lintasannya memiliki kemiringan sebesar \theta seperti pada gambar diatas, maka dimasukkan pula kemiringan sudutnya sehingga persamaan kecepatan liniernya menjadi:
v = \sqrt{gr \: \tan \theta} \newline \newline \tan \theta = \frac{v^2}{gr}

Contoh Soal Gerak Melingkar

Sebuah benda bermassa 1 kg bergerak dengan laju tetap 10 m/s. Jika pada partikel tersebut bekerja gaya 100 N yang arahnya selalu menuju satu titik, tentukanlah lintasan dari partikel tersebut …. (Simak UI 2010)
(A) lingkaran dengan jari-jari 1 m
(B) cylindrical helix dengan jari-jari 1 m
(C) garis lurus
(D) ellipse dengan major axis = 2 m dan minor axis = 1 m
(E) sinusoidal dengan amplitudo 1 m
Solusi Soal:
Kamu pasti sudah tahu bahwa jika benda diberikan suatu gaya yang menuju selalu ke satu titik maka kemungkinan besar benda akan mengalami gerak melingkar, contohnya seperti revolusi bulan ke bumi. Oleh karena itu, gaya yang diberikan pada benda berarti sebuah gaya sentripetal dan benda mengalami percepatan sentripetal. Untuk membuktikannya kita tentukan jari-jari lintasannya dengan persamaan gaya semtripetal.
Percepatan sentripetal benda sebesar:
\Sigma F_s = m \cdot a_s \newline \newline a_s = \frac{\Sigma F_S}{m} = \frac{100N}{1 kg} = 100 m/s^2
Jika diketahui kecepatan liniernya, maka dapat dicari jari-jari lintasannya dengan rumus:
a_s = \omega^2 \cdot r = \frac{v^2}{r} \newline \newline r = \frac{v^2}{a_s} = \frac{(10 \: m/s)^2}{100 \: m/s^2} = 1 \: m
Jadi, benda tersebut mengalami gerak melingkar dengan jari-jari lintasan sebesar 1 m.
Jawaban: A

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Komponen Mekanisme Katup OHV dan OHC

Komponen Mekanisme Katup OHV dan OHC + Fungsinya  - Mekanisme katup merupakan sebuah mekanisme yang mengatur buka tutup katup IN dan EX sesuai dengan siklus kerjanya. Seperti yang kita tahu bersama bahwa pada cara kerja motor 4 tak, katup IN akan membuka ketika langkah hisap untuk memasukkan campuran udara dan bahan bakar ke silinder. Dan katup EX akan membuka ketika langkah buang untuk membuang gas sisa-sisa pembakaran. Mekanisme yang mengatur buka tutup kedua katup ini disebut dengan  mekanisme katup , secara garis besar  mekanisme katup  ini terbagi menjadi dua macam yaitu OHV  (Over Head Valve)  dan OHC  (Over Head Camshaft) . Untuk jenis OHC masih dibagi lagi menjadi dua versi yaitu SOHC  (Single Over Head Camshaft)  dan DOHC  (Double Over Head Camshaft) . Sekilas Perbedaan Mekanisme Katup tipe OHV dan DOHC Mekanisme Katup Mekanisme katup tipe OHV  (Over Head Valve)  memiliki ciri khusus yaitu letak ...
Post a Comment
Read more

pengertian Kepala Silinder (Cylinder Head)

Kepala Silinder (Cylinder Head)  adalah komponen utama mesin yang diikatkan pada bagian atas blog silinder dan merupakan tempat dari ruang bakar, busi dan mekanisme katup  (valve).  Kepala silinder juga merupakan dudukan dari saluran masuk dan saluran buang. Kepala silinder ada yang dibuat dari besi tuang yang tahan terhadap temperatur dan tekanan tinggi selama mesin bekerja. Namun kebanyakan mobil sekarang banyak yang dibuat dari paduan alumunium, dengan bahan ini kepala silinder lebih baik dalam hal pendinginan. Dari sisi beratnya juga lebih ringan. Kepala Silinder Kepala silinder juga dilengkapi dengan mantel pendingin yang dialiri oleh air pendingin, tujuannya tentu untuk mendinginkan kepala silinder, katup-katup dan busi. Fungsi Kepala Silinder Seperti yang telah disinggung di atas bahwa kepala silinder dalam mesin kendaraan memiliki beberapa fungsi, yaitu :  1. Sebagai tempat mekanisme katup   Jika kita bongkar kepala silinder m...
Post a Comment
Read more

Menganalisis Karya Seni Rupa Murni

"Menganalisis Karya Seni Rupa Murni",    1. Pertama, yaitu Borobudur Pagi Hari Judul : Borobudur Pagi Hari Tahun : 1983 Ukuran : 150 cm x 200 cm Media : Cat Minyak “Borobudur Pagi Hari” merupakan salah satu karya Affandi yang terinspirasi oleh megahnya candi Borobudur dan lingkungan sekitar pada masa itu, saat Affandi melintas dan memperhatikan Borobudur di pagi hari. Obyek matahari selalu menarik perhatian di beberapa karya beliau sebagai fokus pendukung utama. Warna – warna dingin dan suasana tenang mendominasi lukisan ini karena melukiskan suasana pagi hari yang cerah . Dan dilukisan ini Affandy lebih nenonjolkan obyek alam sebagai latar belakang. Perpaduan warna yang digunakan semakin menghidupkan lukisan tersebut karena warna yang digunakan padu antara warna satu dengan warna yang lain. Dan dilukisan tersebut gambar candi Borobudur terlihat sangat jelas tanpa kita harus menganalisis makna lukisan tersebut. Dan bentuk mataharinya tidak menyerupai matahari tet...
Post a Comment
Read more