Assalamualaikum Wr. Wb Selamat datang kembali di channel Tongsi Fisika dan di video kali ini kita akan melanjutkan bahasan masih dibahasan mengenai gerak melingkar seperti pada video sebelumnya gerak melingkar itu ada gerak melingkar beraturan dan ada gerak melingkar berubah beraturan gerak melingkar berubah beraturan itu gerak melingkar yang kecepatan sudutnya tidak konstan sedangkan gerak melingkar beraturan itu adalah gerak melingkar yang kecepatan sudutnya konstan ya Itu artinya di gerak melingkar beraturan atau di GMB, setiap partikel di gerak melingkar itu, dia bergerak dengan kelajuan yang konstan. Nah, kita ketahui juga bahwa di bahasan sebelumnya mengenai gerak lurus, bahwa percepatan itu adalah Perubahan kecepatan dibagi dengan selang waktu.
Artinya, jika tidak ada perubahan kecepatan, maka tidak akan ada percepatan. Nah, tahukah kalian kalau di gerak melingkar itu, walaupun geraknya gerak melingkar beraturan, masih ada percepatan? Untuk memahami bahasan ini, ada beberapa hal yang mesti difahami terlebih dahulu, yaitu konsep tentang vektor dan juga konsep mengenai kecepatan dan percepatan. Seperti tadi di awal, sudah saya sebutkan bahwa pada gerak melingkar, walaupun gerak melingkarnya beraturan, yang mana kelajuan setiap partikel itu tidak berubah, dalam berputarnya masih tetap ada percepatan, kenapa begitu?
mari coba kita lihat, misal sebuah benda bergerak melingkar kita analisis saja yang titik yang ini, sebut saja titik yang P lah begitu. Suatu saat dia ada di posisi A dimana jari-jarinya itu sebut saja RI dan arah kecepatan linearnya ke arah sini oke, jadi di A itu sedang menuju ke arah situ lalu kemudian beberapa saat kemudian bendanya itu titik itu ada di titik B tentunya kecepatannya sedang menuju ke sini. Maka ada perubahan R ada delta R nih, secara... Vektor kan ini akan delta R kan ya R I Tambah delta R maka akan Jadi R F, R final Seperti itu Nah kita lihat disini nih bahwa Kalau bergeraknya Bergerak melikir beraturan Memang secara nilainya Secara besarnya V I Kecepatan kelajuan Awal dan kelajuan akhir itu Sama nilainya, tapi kita lihat Arahnya nih berbeda nih Yang satu mengarah kesini Dan yang kedua Yang satu mengarah ke sini.
Beda arahnya. Kita ketahui bahwa kecepatan itu adalah vektor. Di vektor itu ada yang namanya nilai dan ada yang namanya arah. Manapun yang berubah, mau nilai mau arah, maka ada perubahan. Nah, di sini memang nilainya tidak berubah, tapi arahnya berubah.
Itu berarti ada perubahan kecepatan. Oke? Nah, coba kita lihat.
Kita analisis lebih jauh lagi. Oke? Nah, kalau kita tarik. tarik v i nya kecepatan awalnya kita tarik pisahkan ke sini nih nah dan kecepatan akhirnya menjadi begini oke maka coba lihat ini ada perubahan kecepatan dong sudut yang ini dan sudut yang ini sama yaitu Delta teta sehingga secara matematik kita bisa menyebutkan perbandingan Delta R per R itu sama dengan Delta V per V Jadi perubahan R per R jadinya itu sama dengan delta V per V Sehingga kalau begitu delta V sama dengan delta R per R dong Kita ketahui bahwa yang namanya percepatan itu adalah Di awal tadi begini nih Percepatan itu adalah perubahan kecepatan dibagi dengan serang waktu Nah sedangkan perubahan kecepatannya itu kita ganti dengan yang ini nih Yang tadi Sehingga akan menjadi seperti ini Seperti ini Sedangkan delta L per delta T itu kan V, kelajuan ya. Maka kita mendapatkan V dikali V per R.
Nah, sehingga ada percepatan yang besarnya V kuadrat per R. Nah, percepatan ini selalu menuju ke arah pusat lingkaran. Sehingga percepatan ini disebut dengan percepatan sentripetal.
Sentri itu dikatakan sentral, center. Jadi, selalu menuju ke pusat jika kita terus-teruskan bersamaan percepatan sentripetal ini kita lihat bahwa V itu, kecepatan itu kan adalah perubahan posisi per selang waktu ya. Oke, sedangkan delta S nih, ya delta S, kita tahu pada bahasan yang awal bahwa delta S itu adalah R dikali delta theta.
Sehingga ini akan menjadi begini nih Oke, nah Dan delta theta Per delta t Itu adalah omega Percepatan sudut, sehingga kecepatan Linear bisa kita tuliskan V semenengan R dikali omega Gitu ya Ini adalah hubungan antara translasi dan rotasi V nya itu adalah kecepatan Linear dan omega nya itu adalah Kecepatan rotasi atau kecepatan Sudut sehingga percepatan Sentripetal juga bisa kita Tuliskan menjadi begini Kita ganti V nya dengan R omega Sehingga menghasilkan Percepatan sentripetal itu adalah R dikali omega kuadrat Jadi percepatan sentripetal Itu bisa Misalnya kita tuliskan V kuadrat per R ataupun R dikalikan omega kuadrat. Gitu. Nah, analisisnya juga nih bisa kita pahami nih.
Coba perhatikan di titik A tuh, itu kan kecepatannya ke arah sini nih. Nah, kalau benda itu tidak mengalami percepatan atau tidak ditarik dengan gaya lah gitu ya. Bahasan gaya ntar bahasan berikutnya lagi deh.
Maka pada selang waktu delta T, dia akan ada di sebelah sini. Kecepatannya tetap ke sana. Kalau tidak ada percepatan. Tapi gara-gara ada percepatan, maka dia ada di titik B, ke arah sana. Gitu.
Itulah yang menjadi bukti bahwa ternyata memang ada percepatan yang kemudian dinamakan dengan percepatan sentripetal. Gitu. Berikutnya nih, bagaimana kalau GMBB, gerak, melingkar, berubah beraturan?
Kita tahu bahwa kalau gerak, melingkar, berubah beraturan, kecepatan titik itu selain berubah arahnya juga berubah nilainya. Sehingga... Kalau gitu, akan ada percepatan yang diakibatkan karena perubahan arah, yaitu percepatan sentripetal, dan akan ada percepatan yang diakibatkan oleh perubahan nilainya. Percepatan yang diakibatkan oleh perubahan nilainya, itu kemudian yang disebut dengan percepatan tangan sial.
Nah, percepatan tangan sial ini selalu searah dengan arah kecepatannya. Atau kalau begitu, percepatan tangan sial ini selalu tegak lurus dengan jari-jarinya yang besarnya tentunya adalah ini nih maka bisa kita ganti V nya menjadi R dikali delta omega sehingga percepatan tangan sial menjadi seperti ini atau percepatan tangan sial bisa kita tuliskan adalah A tangan sial sama dengan R dikali alpha dimana alpha itu adalah percepatan sudut oke jadi ini juga sama hubungan antara gerak transasi dan gerak rotasi jadi percepatan percepatan linier itu sama dengan R dikalikan percepatan sudut. Kalau begitu berarti akan ada percepatan total.
Ya, percepatan total yaitu, coba kita lihat gambarnya nih. Jadi kalau benda bergerak melingkar, maka kalau seandainya gerak melingkarnya berubah beraturan, maka akan ada percepatan tangan sial yang ke arah sini nih. Oke, di sisi lain dia juga mengalami percepatan sentripetal yang arahnya ke arah pusat putaran. sehingga akan ada percepatan total yaitu ke arah sini tentunya secara aturan vektor sehingga hitung-hitungannya ini kan menjadi kayak pitagoras gitu ya nah sehingga percepatannya akan menjadi seperti ini akar dari A tangan sial kuadrat ditambah A sentripetal kuadrat nah percepatan sentripetal itu sering juga disebut dengan percepatan radial karena dia selalu menuju ke titik pusat putaran jadi kalau kira-kira di dibergeraknya seperti ini lintasannya, coba perhatikan ini adalah percepatan sentripetal ini adalah percepatan tangan sial maka kalau di lintasan begini, bagian-bagian dari lingkaran, maka dia akan seperti ini nih, perubahan kecepatannya itu nah, itu dia mengenai percepatan sentripetal dan percepatan tangan sial oke, nah mari kita akhiri dengan latihan latihan Oke misalkan ada sebuah mobil melewati sebuah jalan yang berkontur dan jalan yang berkonturnya itu berbentuk seperti bagian dari lingkaran seperti ini katakanlah percepatan mobilnya adalah 0,3 meter persekon kuadrat dan pada titik itu kecepatannya sedang 6 meter persekon dan jari-jari kelengkungan dari lingkarannya itu sebut saja 500 meter pertanyaannya adalah adalah berapakah percepatan total yang dialami oleh titik tersebut. Kita ketahui 0,3 meter persekon kuadrat itu adalah percepatan tangansialnya.
Oke? Atau percepatan liniernya. Berarti kita mesti cari dulu nih percepatan sentripetalnya. Percepatan sentripetalnya di titik itu itu adalah V kuadrat per R.
Maka V-nya kecepatannya kan 6 meter persekon Kita masukkan R-nya 500, sehingga mendapatkan percepatan sentripetal adalah 0,072 meter persekon kuadrat. Sehingga percepatan totalnya adalah seperti ini. Kita masuk-masukkan, akan menghasilkan 0,309 meter persekon kuadrat.
Nah, itu dia pembahasan percepatan sentripetal dan percepatan tangan sial. Semoga berhasil. video ini bermanfaat, terima kasih saya Agung Firman Syah dari Tonsil Fizika