Transcript GERAK MELINGKAR

SMKN Jakarta
2014
INDIKATOR
MATERI
LATIHAN
 Mendefinisikan gerak melingkar
 Membedakan karakteristik gerak melingkar
beraturan dan gerak melingkar berubah
beraturan
 Mengidentifikasi besaran pada gerak melingkar
 Menerapkan prinsip hubungan roda-roda
 Menganalisis percepatan sentripetal
 Menganalisis gaya sentripetal
 Menganalisis besaran yang berhubungan
dengan gerak melingkar berubah beraturan
Gerak Melingkar adalah
sapuan gerak benda yang
membentuk lingkaran.
Terbagi menjadi dua :
 Gerak Melingkar Beraturan
(GMB)
 Gerak Melingkar Berubah
Beraturan (GMBB)
 Gerak Melingkar Beraturan
Kecepatan sudut tetap (konstan)
Kecepatan linier berubah
Kelajuan linier tetap (konstan)
 Gerak Melingkar Berubah Beraturan
Kecepatan sudut berubah secara beraturan
Percepatan sudut/anguler (α) konstan.
 Dalam GMBB, gerak suatu benda ada yang dikatakan
dipercepat dan ada pula yang dikatakan diperlambat.
 Periode (T)
n = banyaknya putaran
t = waktu yang dibutuhkan (s)
 Frekuensi (f)
 Posisi sudut (θ)
satu putaran
:
 Kecepatan sudut (ω)
θ = 360o = 2π radian
Besaran Linier
Besaran Radial
Untuk gerak satu putaran
θ = 2π radian
S = Keliling lingkaran
S = 2π R
S = (2π) R
S=θR
ΔS
Δθ
Besaran Linier
Besaran Radial
 Sebuah batu diikat pada seujung seutas tali yang
panjangnya 0,5 meter, kemudian diputar mendatar.
Jika batu melakukan 10 putaran selama 5 detik,
tentukan :
a. periode
c. kelajuan linier
b. frekuensi
d. kecepatan sudut
Jawaban:
a. T=0,5 detik
b. f=2 Hz
c. v= 2π m/s=6,28 m/s
d. ω=4π rad/s
Sebuah roda berputar pada 300 rpm (rotasi per menit).
Kecepatan linier suatu titik roda yang terletak 150 mm
dari sumbu putar roda adalah ... .
a. 4,0 π m/s
b. 2,5 π m/s
c. 1,5 π m/s
d. 1,0 π m/s
e. 0,5 π m/s
 Roda-roda yang sepusat
1 = 2 , tetapi v 1 ≠ v 2
 Roda-roda bersinggungan
v1 = v2, tetapi 1 ≠ 2
 Roda-roda yang dihubungkan dengan rantai atau
sabuk
v1 = v2, tetapi 1 ≠ 2
Perhatikan gambar tiga roda yang di hubungan
sebagai berikut :
Jika Rc = 4 cm, Rb = 6 cm dan Ra = 8cm, dan
kecepatan sudut roda b=8 rad/s.Tentukan :
 hubungan masing-masing roda
 kecepatan sudut roda a
 kelajuan linier roda c
Percepatan sentripetal as
Ayo Lihat!
adalah percepatan yang
terjadi pada gerak
melingkar beraturan,
karena adanya perubahan
kecepatan Δv dalam
selang waktu Δt
Δv
as 
Δt
v2
.
v1
.
-v1
v
Arah as = arah v
 ke pusat lingkaran.
v2
.
Penurunan rumus untuk as
v1
.
.
Δv
v1
.
v2
θ
.
v  v2  v1
Δr
r2
θ
r1
Δr  r2  r1
Kedua segitiga di atas sebangun, sebab r tegak
lurus dengan v, sehingga perubahan sudut θnya sama.
Dari kesebangunan didapatkan
perbandingan
 Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan
kelajuan linier 5,0 m/s dengan jari-jari lintasan
1,25 m. Tentukan besar percepatan sentripetal benda.
 Jawaban : as = 20 m/s2
Sebuah bandul diputar dengan kecepatan sudut ω dan
percepatan sentripetal as. Jika kecepatan sudut bandul
ditambah menjadi 2ω, maka percepatan
sentripetalnya akan menjadi
a. a/2
b. a
c. 2a
d. 4a
e. √2 a
Gaya yang arahnya
Lihat – Lihat . . !
menuju pusat lingkaran
yang bekerja pada benda
bermassa m, dan benda
mengalami percepatan
sebesar as
Gaya sentripetal //
Ayunan Konis
percepatan sentripetal ┴
(Ayunan Kerucut)
kecepatan linier
 Percepatan anguler
 Percepatan tangensial
Keterangan :
ω0 = Kecepatan sudut awal (rad/s)
ωt = Kecepatan sudut akhir (rad/s)
α = Percepatan sudut (rad/s2)
θ = Perpindahan sudut (rad)
t = Selang waktu (s)
Sebuah roda mobil sedang berputar dengan kecepatan
sudut 8 rad/s. Suatu gesekan kecil pada poros putaran
menyebabkan suatu perlambatan sudut tetap sehingga
akhirnya berhenti dalam waktu 160 s. Tentukan :
 Percepatan sudut
 Jarak yang telah ditempuh roda dari mulai bergerak
sampai berhenti (jari-jari roda 20 cm)
 Pernyataan yang tidak benar pada gerak melingkar
beraturan adalah
a.
b.
c.
d.
e.
Periode putarannya tetap
Jari-jari lintasannya tetap
Kelajuan liniernya tetap
Kecepatan sudutnya tetap
Besar percepatan sentripetalnya tetap
 Sebuah benda diikat dengan tali yang panjangnya L,
kemudian diputar sehingga benda bergerak melingkar
beraturan dalam bidang hirizontal dengan laju v. Jika
panjang tali diubah menjadi 4L, maka untuk
mempertahankan percepatan sentripetal, laju menjadi
...m/s.
a.
c.
b.
d.
e.
2v
4v
Tiga buah roda A, B, dan C masing-masing berjari-jari
2, 6, dan 12 cm. Roda A dan B dihubungkan dengan
rantai, roda B dan C seporos. Jika kecepatan sudut
roda A sebesar 12 rad/s, maka kecepatan sudut roda C
... rad/s
a. 3
c. 6
e. 36
b. 4
d. 12
 Orbit bulan mengelilingi bumi dapat dianggap
melingkar, jari-jari rata-rata orbit 3,84 x 108 m dan
waktu yang diperlukan bulan satu kali mengelilingi
bumi adalah 27,3 hari
berapakah kecepatan sudut rata-rata bulan?
a. 2,66 x 10-6 rad/s
b. 3,52 x 10-6 rad/s
c. 2,66 x 10-5 rad/s
d. 3,52 x 10-5 rad/s
e. 2,01 x 10-5 rad/s
Besaran yang nilainya konstan pada benda melingkar
berubah beraturan adalah
a. Kelajuan linier
b. Kecepatan sudut
c. Percepatan sentripetal
d. Percepatan sudut
e. Frekuensi putaran