Secara garis besar gerak melingkar
dibagi menjadi dua, yaitu Gerak Melingkar Beraturan (GMB) dan Gerak Melingkar
Berubah Beraturan (GMBB).
Gerak
Melingkar Beraturan (GMB)
Gerak melingkar beraturan (GMB) merupakan gerak suatu benda yang menempuh
lintasan melingkar dengan besar kecepatan tetap. Kecepatan pada GMB
besarnya selalu tetap, namun arahnya selalu berubah, dan arah kecepatan selalu
menyinggung lingkaran. Artinya, arah kecepatan (v) selalu tegak lurus dengan
garis yang ditarik melalui pusat lingkaran ke titik tangkap vektor kecepatan
pada saat itu.
Besaran-Besaran Fisika
dalam Gerak Melingkar
Periode (T) dan
Frekuensi (f)
Waktu yang dibutuhkan suatu benda yang
begerak melingkar untuk melakukan satu putaran penuh disebut periode. Pada
umumnya periode diberi notasi T. Satuan SI periode adalah sekon (s).
Banyaknya jumlah putaran yang ditempuh
oleh suatu benda yang bergerak melingkar dalam selang waktu satu sekon disebut
frekuensi. Satuan frekuensi dalam SI adalah putaran per sekon atau hertz (Hz).
Gerak
Melingkar Berubah Beraturan(GMBB)
Seperti pada
pembahasan gerak lurus, pada gerak melingkar juga dikenal 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.
Keterangan :
(+) → benda mengalami percepatan
(−) → benda mengalami perlambatan.
Dengan :
ωt = kecepatan
sudut setelah t detik (rad/s)
ωo = kecepatan
sudut awal (rad/s)
α = percepatan sudut (rad/s2)
θ = sudut tempuh (radian)
t = waktu yang dibutuhkan (s)
R = jari-jari lintasan (m)
a =percepatan linear ( m/s2 )
S=jarak benda ( m)
v= kecepatan linear (m/s)
Soal-soal Latihan :
1.Sebuah benda
bergerak melingkar dengan 80 putaran dalam waktu satu menit. Frekuensi dan
Periode benda tersebut adalah....
A.1,33 Hz dan 0,75
s
B.1,03 Hz dan 0,72
s
C.0,92 Hz dan 0,63
s
D.0,75 Hz dan 1,33
s
E.1,73 Hz dan 0,33
s
2.Sebuah benda
bergerak mengelilingi lintasan lingkaran 10 kali dalam waktu 75 sekon. Periode
dan frekuensi gerak benda tersebut adalah....
A.75 s dan 7,5 Hz
B.7,5 s dan 75
Hz
C.7,5 s dan 1/7,5
Hz
D.7,5 s dan 7,5 Hz
E.75 s dan 1/7,5 Hz
3.Sebuah benda
berputar pada 300 rpm, maka kecepatan linear sebuah partikel yang terletak 150
mm dari titik pusat (sumbu) adalah.....
A.0,5 π m/s
B. π m/s
C.1,5 π m/s
D.2 π m/s
E.2,5 π m/s
4.Sebuah roda yang
berjari-jari 50 cm berputar dengan perpindahan sudut 240o .Jarak
yang telah ditempuh oleh sebuah partikel yang terletak pada tepi roda adalah...
A.104, 6 cm
B.209,3 cm
C.305,3 cm
D.609,3 cm
E.1205,2 cm
5.Sebuah roda yang
berjari-jari 20 cm berputar sehingga jarak yang ditempuh oleh suatu titik yang
terletak di tepi roda adalah 1 m. Besarnya perpindahan sudut
adalah.....
A.0,5 rad
B.1 rad
C.5 rad
D.10 rad
E.12 rad
6.Sebuah gerinda
berputar dengan kecepatan 240 putaran
setiap 5 menit. Jika jari-jari gerinda 15
cm, maka kecepatan linear suatu partikel yang terletak pada tepi gerinda
adalah.....
A.0,12 m/s
B.0,21 m/s
C.0,24 m/s
D.0,3 m/s
E.0,35 m/s
7.Suatu partikel bergerak melingkar dipercepat
beraturan dengan percepatan 2 rad/s2 dan kecepatan sudut awal 30
rad/s. Setelah 5 sekon sudut yang ditempuh partikel adalah....
A.150 rad
B.175 rad
C.200 rad
D.225 rad
E.250 rad
8.Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan
awal 4 rad/s dan mengalami percepatan sudut
0,5 rad/s2 , maka kecepatan benda pada saat ke empat
adalah...
A.4,0 rad/s
B.4,5 rad/s
C.5,0 rad/s
D.6,0 rad/s
E.8,0 rad/s
9.Sebuah benda yang bergerak melingkar beraturan
dengan jari-jari 4 m dalam waktu 3 s mengalami perpindahan sudut sebesar ¼
putaran. Periode gerak benda adalah......
A.4 s
B.8 s
C.12 s
D.16 s
E.20 s
10.Benda yang bergerak melingkar dapat melakukan 2
kali putaran dalam waktu 0,4 detik. Maka kecepatan angulernya bernilai....
A.0,314 rad/s
B.3,14 rad/s
C.31,4 rad/s
D.314 rad/s
E.3140 rad/s
0 komentar:
Posting Komentar