Materi Gerak Melingkar terlengkap beserta penurunan rumus percepatan sentripetal (Fisika kelas 10)
Pada artikel ini akan menampilakan pokok bahasan mengenai gerak melingkar secara lengkap
Baca juga : Argumen logika (Matematika Dsikrit)
A. Gerak Melingkar
Apakah anda pernah mengayunkan tali yang diikat dengan benda bermassa ? Jika pernah itulah yang merupakan gerak melingkar, namun apa sih definisi gerak melingkar itu?
Gerak melingkar adalah gerakan yang dilakukan oleh suatu benda pada lintasan yang berbentuk lingkaran sehingga gerakannya melingkar.
Kemudian kita akan membahas rumus-rumus dari gerak melingkar itu, namun sebelum membahasnya kita harus meneliti terlebih dahulu konsep-konsep dari gerak melingkar
- Variabel-variabel pada gerak melingkar
c. Jarak (S)
d. Sudut tempuh (θ)
Sudut tempuh adalah besar sudut yang dibuat oleh suatu objek saat dia bergerak secara melingkar. Misalnya pada gambar disamping θ = 45° maka 45π/180 rad = 1/4 πrad, jadi sudut tempuhnya 1/4 πrad
catatan: satu putaran = 360°=2πrad . 1 rpm(rotation per minute/ rotasi per menit) = 2π/60𝜋rad = π/30 rad
e. Periode (T)
Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dalam 1 putaran. sehingga dinotasikan dengan T= t/n, contoh jika suatu objek bergerak melingkar melakukan 1 putaran dalam 4 detik maka T= 4 sekon
f. Frekuensi (f)
Frekuensi adalah jumlah putaran yang dibuthkan dalam satu detik dapat dinotasikan f= n/t. Contoh jika lingkaran bergerak melingkar melakukan 1 putaran dalam 5 detik, maka f= 1/5 Hz (Hertz)
g. Rumus-rumus gerak melingkar
Terdapat beberapa rumus-rumus pada gerak melingkar sebagai berikut:
- Kelajuan linear (v)
Kelajuan linear atau kelajuan tangensial adalah panjang lintasan lingkaran yang dilalui oleh suatu objek dalam waktu tertentu (meter/sekon). Kecepatan linear dalam gerak lurus dirumuskan dengan jarak per sekon dinotasikan dengan v = s/T = 2πr/T bisa juga v = w.r
w adalah kecepatan sudut
- Kecepatan sudut (w)
Kecepatan sudut atau kecepatan angular adalah besar sudut tempuh yang dibentuk oleh suatu objek dalam waktu tertentu (θ/T). Kecepatan sudut dapat dinotasikan dengan w = 2π/T atau w= v/T.
- Percepatan sentripetal (as)
Percepatan sentripetal adalah percepatan yang disebabkan adanya gaya sentripetal yang menuju ke pusat lingkaran. Percepatan sentripetal diakibatkan oleh adanya kecepatan atau kelajuan tangensial yang setiap perputaran memiliki kelajuan yang berbeda-beda, sehingga percepatan sentripetal dapat dirumuskan dengan as = v^2/r atau w2.r
Rumus percepatan itu didapat dari penurunan berikut:
→a = (v2-v1)
→sin(1/2 θ)= (vB-vA)/2
→vB-vA= 2sin(1/2 θ) , karena besar sudut (θ) pada gerak melingkar pada saat berada posisi paling atas bisa dipastikan sangat kecil hampir berimpit,
maka nilai sin(1/2 θ)= 1/2 θ
→vB-vA= 2v(1/2 θ)
→a = (2v(1/2 θ))/T, θ = s/r
→a = vθ/T = vs/r.1/T
→a =(v.T)/r.v/T = v^2/r
Sehingga didapatkan rumus as = v^2/r
- Gaya sentripetal
Gaya sentripetal adalah gaya yang diberikan pada pada benda untuk bergerak secara melingkar yang arahnya menuju pusat lingkaran. Gaya sentripetal arahnya sama dengan arah percepatan sentripetal ke pusat lingkaran. Sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut:
Sesuai hukum newton 2 gaya mengakibatkan percepatan
F=m.a
F=m.as
F=m. v^2/r
F=m.w2.r
B. Hubungan roda-roda
C. Gerak melingkar berubah beraturan
Gerak melingkar berubah beraturan adalah gerak suatu objek yang memilki kecepatan
berubah-ubah/ tidak konstan, sehingga memiliki percepatan.
Rumus gerak berubah beraturan sama aja rumus yang ada pada rumus gerak lurus berybah beraturan, sebagai berikut:
Wt = wo + a. T
Θ = wo.T + 1/2.a.T2
Wt2= wo2 + 2θa
Ket:
Wt = kecepatan sudut terakhir
Wo = kecpatan sudut awal
a = percepatan
T = waktu
Θ = sudut tempuh
Baca juga : LOGIKA (Matematika Diskrit) : Proposisi, Kombinasi proposisi, dan Hukum-hukum logika proposisi
Comments
Post a Comment