Masih ingatkah kau dengan sifat-sifat gerak lurus beraturan? Syarat-syarat gerak lurus beraturan ini sanggup dipakai sebagai pola memahami gerak melingkar beraturan. Sifat pertama dari gerak melingkar braturan ialah bentuk lintasannya yang melingkar. Kedua, mempunyai kecepatan sudut yang tetap (ω = konstan) sehingga disebut dengan gerak melingkar yang beraturan. Ketiga, mempunyai percepatan sudut nol (α = 0) alasannya ialah kecepatan sudutnya tetap (ω1 = ω2 = ω). Dengan memakai rumus mencari percepatan sudut, kita akan dapatkan bahwa gerak melingkar beraturan mempunyai percepatan sudut nol, yakni:
α = (ω2 – ω2)/Δt
α = (ω – ω)/Δt
α = 0/Δt
α = 0
Dari nilai ω yang tetap sanggup diturunkan posisi sudut tiap ketika dengan memakai persamaan matematis kecepatan sudut, yakni:
ω = Δθ/Δt
ω = (θ – θ0)/(t – 0)
θ – θ0 = ωt
θ = θ0 + ωt
dengan:
θ = posisi sudut (rad)
θ0 = posisi sudut awal (rad)
ω = kecepatan sudut (rad/s)
t = waktu (s)
Seperti sudah dijelaskan pada postingan sebelumnya bahwa pada gerak melingkar juga mempunyai kecepatan linier atau laju linier. Bagaimana sifat laju linier pada gerak melingkar? Untuk mengetahui sifat laju linier pada gerak melingkar, kau harus paham hubungan antara kecepatan sudut dengan kelajuan linier pada gerak melingkar. Sekarang perhatikan gambar di bawah ini.
Pada gambar di atas membuktikan bahwa pada gerak melingkar setiap posisi arah kecepatan selalu berubah, sedangkan besar kecepatan sudutnya tetap. Kita ketahui bahwa korelasi antara kecepatan sudut dengan laju linier dituliskan dengan persamaan matematis v = ω R. Oleh alasannya ialah kecepatan sudut tetap maka kelajuan liniernya juga tetap.
Berdasarkan klarifikasi di atas maka sanggup ditarik kesimpulan bahwa sifat-sifat dari gerak melingkar beraturan yakni:
- Memiliki lintasan berbentuk lingkaran
- Memiliki kecepatan sudut yang tetap
- Percepatan sudutnya nol
- Memiliki kelajuan linier yang tetap
Contoh Soal 1
Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut tetap 180 rpm dan diameter bulat 50 cm. Tentukan:
a. posisi sudut selama 5 sekon
b. panjang lintasan selama 10 sekon
c. kecepatan linier benda
Penyelesaian:
ω = 180 rpm = 6π rad/s
d = 50 cm => R = 25 cm = 0,25 m
θ0 = 0
a. posisi sudut selama 5 sekon
θ = θ0 + ωt
θ = 0 + (6π rad/s)(5 s)
θ = 30π rad
b. panjang lintasan selama 10 sekon
s = θR
s = (30Ï€ rad)(0,25 m)
s = 7,5Ï€ m
c. kecepatan linier benda
v = ωR
v = (6Ï€ rad/s)(0,25 m)
v = 1,5Ï€ m/s
Contoh Soal 2
Benda yang bergerak melingkar dengan kecepatan sudut tetap 15 rad/s bisa menempuh jarak 36 m dalam waktu 4 s. Tentukan:
a. jari-jari lintasan
b. kecepatan linier benda
Penyelesaian:
ω = 15 rad/s
s = 36 m
Δt = 4 s
a. jari-jari lintasan:
ω = Δθ/Δt
Δθ = ωΔt
Δθ = (15 rad/s)(4 s)
Δθ = 60 rad
θ = s/R
R = s/θ
R = (36 m)/(60 rad)
R = 0,6 m
b. kecepatan linier benda:
v = ωR
v = (15 rad/s)(0,6 m)
v = 9 m/s
Demikian pembahasan wacana sifat-sifat gerak melingkar beraturan. Mohon maaf kalau ada kata atau perhitungan yang salah dalam postingan ini. Jika ada permasalahan dalam memahami bahan ini silahkan tanyakan pada kolom komentar. Kita niscaya bisa.
