A.PENGERTIAN GERAK MELINGKAR
Gerak Melingkar ialah salah satu gerak benda yang lintasannya berupa lingkaran. Lintasan tersebut terbentuk sebab benda mengelilingi sebuah titik tetap yang disebut dengan sentra lingkaran. Untuk terjadinya gerak melingkar, diharapkan sebuah gaya yang selalu menggerakkan benda menuju sentra lingkaran. Gaya ini disebut dengan gaya sentripetal. Secara umum terdapat dua jenis gerak melingkar, yaitu gerak melingkar beraturan dan gerak melingkar berubah beraturan.
B. CIRI – CIRI GERAK MELINGKAR
- Bentuk lintasannya berupa lingkaran
- Besar kecepatan sudutnya konstan (tetap)
- Besar Percepatan Sentripetalnya konstan (tetap)
- Besar Kelajuan linearnya konstan (tetap)
C. BESARAN – BESARAN FISIKA PADA GERAK MELINGKAR
1. Sudut
Sudut ialah salah satu besaran yang berupa ruas garis dari satu titik pangkal antar satu posisi ke posisi lainnya. Satuan internasioanal untuk Sudut ialah radian (rad), tetapi satuan yang lebih sering digunakan untuk menggambarkan sudut ialah derajat. Sebuah bulat mempunyai sudut sebesar 360 derajat. Simbol yang digunakan untuk melambangkan sudut ialah theta (θ).
 |
RUMUS DAN SATUAN SUDUT |
2. Kecepatan Sudut dan Kecepatan Linear
a. Kecepatan Sudut (Kecepatan Anguler)
Kecepatan sudut atau yang juga sering disebut dengan kecepatan anguler ialah sudut yang ditempuh oleh sebuah titik yang bergerak di tepi bulat dalam satuan waktu (t) tertentu. Satuan internasional untuk kecepatan sudut ialah rad per detik (rad/s). Simbol yang digunakan untuk melambangkan kecepatan sudut ialah omega (Ω atau ω).
b. Kecepatan Linear (Kecepatan Tangensial)
Kecepatan Linear (Kecepatan Tangensial) ialah salah satu besaran dalam fisika yang menunjukkan seberapa cepat sebuah benda berpindah dari suatu daerah ke daerah lainnya. Satuan internasional yang digunakan untuk kecepatan linear ialah meter per sekon (m/s), tetapi dalam kehidupan sehari-hari di Indonesia, niscaya kita lebih sering menggunakan satuan kilometer per jam (km/jam), sedangkan di amerika lebih sering digunakan mil per jam, (mil/jam). Kecepatan sanggup diperoleh dari perkalian antara jarak yang ditempuh dengan waktu tempuh. Simbol dari kecepatan ialah v (huruf kecil).
 |
| RUMUS KECEPATAN SUDUT DAN KECEPATAN LINEAR |
3. Percepatan Sudut dan Percepatan Linear
a. Percepatan Sudut (Percepatan Anguler)
Percepatan Sudut ialah perubahan kecepatan sudut dalam satuan waktu (t) tertentu). Apabila kecepatan sudut semakin bertambah, maka akan terjadi percepatan (penambahan kecepatan) sudut sehingga percepatan sudutnya positif, sedangkan apabila kecepatan sudutnya berkurang maka akan terjadi perlambatan (pengurangan kecepatan) sehingga percepatan sudutnya negatif. Satuan Internasional untuk percepatan sudut ialah radian per detik kuadrat (rad/s2). Simbol yang digunakan untuk melambangkan percepatan sudut ialah alfa (α).
b. Percepatan Linear (Percepatan Tangensial)
Percepatan linera atau percepatan tangensial ialah paerubahan kecepatan yang terjadi kepada benda tersebut, baik sebab efek gaya yang bekerja pada benda ataupun sebab keadaan benda. Satuan Internasional untuk kecepatan ialah m/s2 . Simbol yang digunakan untuk melambangkan percepatan linear ialah “a”. Jika perubahan kecepatannya negatif (kecepatan benda menurun) maka disebut dengan perlambatan (a = -), sedangkan kalau perubahan kecepatan konkret (kecepatannya meningkat) maka disebut dengan percepatan (a = +).
 |
| RUMUS PERCEPATAN SUDUT DAN PERCEPATAN LINEAR |
4. Waktu Tempuh
Waktu tempuh ialah waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk berpindah dari suatu posisi ke posisi yang lain dalam kecepatan tertentu. Satuan Internasional untuk Waktu Tempuh ialah sekon (s), sedangkan simbol yang digunakan untuk melambangkan waktu tempuh ialah t (huruf kecil). Waktu tempuh sanggup diperoleh dari hasil pembagian jarak dengan kecepatan.
5. Frekuensi dan Periode
a. Frekuensi
Secara umum frekuensi ialah besaran ukuran jumlah putaran ulang suatu insiden dalam waktu tertentu. Dalam gerak melingkar, frekuensi ialah jumlah putaran yang sanggup dilakukan suatu benda dalam satu detik. Satuan internasional yang digunakan untuk frekuensi ialah Hertz (Hz). Simbol yang digunakan untuk melambangkan frekuensi ialah f (huruf kecil).
b. Periode
Secara umum Periode ialah waktu yang ditempuh untuk melaksanakan suatu peristiwa. Dalam gerak melingkar periode ialah waktu yang diharapkan untuk menempuh satu lingkaran. Satuan yang sering digunakan untuk periode ialah detik atau sekon (s). Simbol yang digunakan untuk melambangkan periode ialah T (huruf besar).
 |
RUMUS FREKUENSI DAN PERIODE |
6. Radius
Radius atau yang juga sering kita sebut dengan jari – jari bulat ialah garis yang menghubungkan titik sentra dengan penggalan terluar dari sebuah lingkaran. Satuan yang sering digunakan untuk radius ialah satuan panjang menyerupai meter (m), sentimeter (cm), kilometer (km), dll. Simbol yang digunakan untuk melambangkan radius ialah r (huruf kecil).
D. KLASIFIKASI MACAM JENIS GERAK MELINGKAR DAN RUMUSNYA
Berdasarkan Kecepatan sudutnya terdapat dua jenis Gerak Melingkar, yaitu :
1. Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Gerak Melingkar Beraturan ialah gerak melingkar yang mempunyai besar kecepatan sudut yang konstan (tetap). Arah kecepatan sudut pada gerak melingkar beraturan sama dengan arah kecepatan linearnya. Dalam gerak melingkar beraturan kecepatan sudutnya tetap, tetapi sebab dibelokkan oleh gaya sentripetalnya maka arah kecepatannya berubah-ubah (Lihat gambar untuk lebih memahaminya). Dalam hal ini perubahan arah kecepatan juga didefinisikan sebagai percepatan, sebab itu benda yang mengalami sebuah bulat terus dipercepatan bahkan saat lajunya tetap konstan.
Rumus yang digunakan dalam Gerak Melingkar Beraturan (GMB) antara lain :
|
RUMUS FREKUENSI DAN PERIODE |
2. Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)
Gerak Melingkar Berubah Beraturan ialah gerak melingkar yang mempunyai percepatan sudut konstan atau tetap. Artinya perubahan kecepatan sudut yang terjadi dari waktu ke waktu ialah sama. Apabila arah keceapatan sudut dengan percepatan sudutnya sama, maka akan terjadi ‘percepatan’ sehingga disebut GMBB dipercepat dengan percepatan yang bernilai konkret (+). Sedangkan kalau arah keceaptan sudut dengan percepatan sudutnya berlawanan, maka akan terjadi ‘perlambatan’, sehingga disebut GMBB diperlambat dengan percepatan sudut yang bernilai negatif (-).
Rumus yang digunakan dalam Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB) antara lain :
 |
RUMUS GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB) |
E. CONTOH SOAL GERAK MELINGKAR DAN PEMBAHASANNYA
Soal 1
Sebuah roda melaksanakan gerakan melingkar sebanyak 7200 kali per menit. Maka kecepatan sudut roda tersebut adalah...
Pembahasan
Diketahui :
f = 7200 / menit = 7200 / 60 detik = 30 putaran / s = 30 Hz
Ditanya :
ω ?
Jawab :
ω = 2πf
= 2π x 30
= 60 rad/s
Soal 2
detik, berapa besar percepatan sudut dan sudut yang ditempuh benda ?
Pembahasan :
Diketahui :
ωo = 4 rad/s
t = 10 s
ωt = 0
Ditanya :
α ?
θ ?
Jawab :
Karena kecepatan alhasil (ωt < ωo) maka terjadi perlambatan, sehingga digunakan tanda negatif (-)dalam rumus yang digunakan :
ωt = ωo – α.t
0 = 4 - 10α
10α = 4
α = 4 / 10
α = 0,4 rad/s2
Sumber http://www.ilmudasar.com