Konsep dan Rumus Gerak Melingkar

Aug 28, 2024

Catatan Kuliah Gerak Melingkar

Pendahuluan

  • Tema kuliah: Gerak Melingkar
  • Contoh: Biang lala di taman hiburan
  • Konsep dasar: Gerak melingkar

Konsep Gerak Melingkar

  • Definisi: Gerakan benda menempuh lintasan melingkar dengan kecepatan tertentu.
  • Contoh: Kipas angin, jarum jam, komedi putar.

Besaran dalam Gerak Melingkar

1. Periode (T)

  • Definisi: Waktu untuk satu putaran penuh.
  • Rumus: T = t / N

2. Frekuensi (F)

  • Definisi: Banyak putaran tiap satuan waktu.
  • Rumus: F = N / T
  • Hubungan: T = 1 / F, F = 1 / T

3. Posisi Sudut (θ)

  • Definisi: Besar sudut yang ditempuh tiap satuan waktu.
  • Rumus: θ = ωt = 2πft

4. Kecepatan Sudut (ω)

  • Definisi: Besar sudut yang ditempuh tiap satuan waktu.
  • Rumus: ω = 2π / T

5. Kecepatan Linier (V)

  • Definisi: Kecepatan benda mengelilingi lingkaran.
  • Rumus: V = 2πR / T = ωR

6. Percepatan Sentripetal (AS)

  • Definisi: Percepatan menuju pusat lingkaran.
  • Rumus: AS = V² / R

7. Gaya Sentripetal (FS)

  • Definisi: Gaya yang arah selalu menuju pusat lingkaran.
  • Rumus: FS = M * AS = M * V² / R

Jenis Gerak Melingkar

Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

  • Ciri-ciri:
    • Lintasan berbentuk lingkaran.
    • Besar posisi sudut sama dalam selang waktu yang sama.
    • Kecepatan linier tetap, arah berubah.

Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)

  • Ciri-ciri:
    • Lintasan berbentuk lingkaran.
    • Besar posisi sudut berbeda dalam selang waktu yang sama.
    • Kecepatan linier dan sudut berubah.

Aplikasi Gerak Melingkar

1. Hubungan Roda-Roda Sepusat

  • Roda berporos sama, kecepatan sudut sama.
  • Rumus: ωA = ωB

2. Hubungan Roda-Roda Bersinggungan

  • Arah putar berlawanan, kelajuan linier sama.

3. Hubungan Roda-Roda Setali

  • Arah putar dan laju linier sama.

Contoh Soal

Soal 1

  • Diketahui: N = 120, T = 60 detik.
  • Perhitungan:
    • T = 60 / 120 = 0,5 detik
    • F = 1 / T = 2 Hz

Soal 2

  • Diketahui: M = 5 kg, V = 2 m/s, R = 0,5 m.
  • Perhitungan:
    • ω = V / R = 4 rad/s
    • T = 2π / ω = 0,5π detik
    • AS = V² / R = 8 m/s²
    • FS = M * AS = 40 N

Kesimpulan

  • Telah dibahas tentang:

    • Besaran gerak melingkar (GMB dan GMBB)
    • Aplikasi gerak melingkar pada roda
  • Penting untuk memahami konsep dan rumus yang berkaitan dengan gerak melingkar.

  • Jangan lupa untuk menonton video berikutnya!