Minggu, 22 Februari 2015

Gerak Melingkar

Gerak melingkar adalah gerak sebuah benda dengan lintasan berbentuk lingkaran. Sebagai contoh gerak melingkar adalah gerak jarum jam, pada saat jarum jam bergerak, maka ujung jarum jam tersebut membentuk lintasan berbentuk lingkaran. Atau pada benda yang dikat dengan tali pada suatu titik, apabila benda tersebut digerakan maka akan membentuk lintasan gerak berupa lingkaran.

Besaran-Besaran Pada Gerak Melingkar

Gerak MelingkarBenda bergerak melingkar
Pada gambar diatas, sebuah benda bergerak dari titik A ke titik B dengan lintasan melingkar. Pada gerak itu memiliki besaran yang berupa posisi sudut θ. Besaran-besaran yang lain dapat kalian lihat pada penjelasan berikut.

Kecepatan sudut

Jika benda bergerak pada lintasan melingkar berarti posisi sudutnya juga berubah. Perubahan posisi tiap detik inilah yang dinamakan kecepatan sudut rata-rata.
\bar{\omega }=\frac{\Delta \theta }{\Delta t}
Sesuai dengan definisi kecepatan sesaat maka kecepatan sudut sesaat juga dapat didefinisikan sebagai deferensial dari posisi sudut. Sebaliknya posisi sudut dapat ditentukan dari integralkecepatan sudut.
\omega =\frac{d\theta }{dt}
dengan \theta =\theta _{0}+\int \omega dt

Percepatan sudut sesaat

Bagaimana jika kecepatan sudut suatu benda yang bergerak mengalami perubahan? Tentu kalian sudah bisa menjawabnya, bahwa benda tersebut memiliki percepatan sudut. Percepatan sudut sesaat didefinisikan sebagai deferensial dari kecepatan sudut sesaat. Sebaliknya akan berlaku bahwa kecepatan sudut sesaat merupakan integral dari percepatan sudutnya.
\alpha =\frac{d\omega }{dt}
dengan \omega =\omega _{0}+\int \alpha dt
Kecepatan sudut biasa disebut juga kecepatan anguler sehingga percepatan sudut sama dengan percepatan anguler.

Besaran Sudut Dan Percepatan Linier Gerak Melingkar

Hubungan besaran

Setelah kalian belajar besaran-besaran pada gerak melingkar maka dapat diketahui adanya berbagai jenis besaran yang memiliki kemiripan seperti kecepatan dengan kecepatan sudut. Tahukah kalian apakah besaran-besaran itu ada hubungannya? Jika ada bagaimana hubungannya? Coba kalian perhatikan lagi gambar diatas. Panjang busur AB berada di depan sudut θ dan dengan jari-jari R. Secara matematis hubungan seperti berikut.
S = θ . R
Sesuai dengan persamaan diatas inilah kemudian dapat diturunkan hubungan-hubungan yang lain yaitu untuk kecepatan dan percepatan. Hubungan itu sesuai dengan persamaan berikut.
v = ω R
aθ = α R
dengan :
v = kecepatan linier
ω = kecepatan sudut
aθ = percepatan tangensial
α = percepatan sudut
R = jari-jari lintasan

Percepatan linier

Setiap benda yang bergerak melingkar selalu memiliki percepatan yang arahnya ke pusat lintasan. Tentu kalian masih ingat bahwa percepatan tersebut adalah percepatan sentripetal atau disebut juga percepatan radial. Besarnya seperti persamaan berikut.
a_{R}=\frac{v^{2}}{R}\textup{ atau }a_{R}=\omega ^{2}R
Dari penjelasan di atas, berarti benda yang bergerak melingkar dapat memiliki dua percepatan yang saling tegak lurus (jika aθ ≠ 0). Lihat gambar diabawah, aθ tegak lurus aR sehingga percepatan linier totalnya memenuhi dalil Pythagoras.
a_{tot}=\sqrt{a_{R}^{2}+a_{\theta }^{2}}
Percepatan Linier Pada Gerak MelingkarPercepatan Linier Pada Gerak Melingkar
-

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)

Entri yang Diunggulkan

Barru WanuAku