300 likes | 978 Views
FISIKA IV. GERAK MELINGKAR. Almaniera Athaya Salsabila Andi Akil X IPA2. Gerak Melingkar. Definisi :
E N D
FISIKA IV. GERAK MELINGKAR Almaniera Athaya Salsabila Andi Akil X IPA2
Definisi : • Gerak Melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap. Agar suatu benda dapat bergerak melingkar ia membutuhkan adanya gaya yang selalu membelokkan-nya menuju pusat lintasan lingkaran. Gaya ini dinamakan gaya sentripetal. • Gerak melingkar sama halnya dengan gerak lurus dibagi menjadi dua : • GerakMelingkar Beraturan (GMB) • Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)
Gerak Melingkar Beraturan (GMB) GMB adalah gerak suatu benda menempuh lintasan melingkar dengan kelajuan linier tetap atau kecepatan sudut (w) tetap.
Besaran Gerak Melingkar • Periode ( T )Adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk menempuh lintasan satu lingkaran atau satu kali putaran. • Frekuensi ( f )Adalah banyaknya lintasan atau putaran suatu benda dalam satu detik.
Frekuensi merupakan kebalikan dari periode, sehingga berlaku persamaan berikut: T = periode (s) n = banyak putaran f = frekuensi (Hz) t = waktu selama putaran (s)
3. Kelajuan Linear (v)Adalah jarak yang ditempuh benda pada lintasan berbentuk lingkaran dibagi dengan waktu tempuhnya. Jarak dari titik Y ke titik Y kembali pada suatu lintasan lingkaran dapat dirumuskan sebagai :Sehingga didapat rumus kelajuan linear : R = jari-jari lingkaran (m) , T = periode (s)V = kelajuan linear (m/s) , f = frekuensi (Hz) Kelajuan linear sama dengan besar kecepatan linear yaitu konstan, tetapi arah kecepatan linear berubah-ubah dan menyinggung lintasan.
4. Kecepatan Sudut/Anguler (ω)Adalah hasil bagi sudut satu lingkaran yang ditempuh partikel dengan selang waktu tempuhnya. Selang waktu partikel untuk menempuh satu putaran adalah T. Sedangkan dalam satu putaran, sudut pusat yang ditempuh partikel adalah 360°.ω = kecepatan sudut (rad/s)
Hubungan Roda-roda : • Roda-roda yang sepusat. Berlaku : a. Kedua roda perputar searah b. Kecepatan sudut kedua roda sama Rumus
2. Roda-roda bersinggungan. Berlaku : a. Arah putar kedua roda berlawanan b. Kelajuan linier kedua roda sama v1 = v2 atau ω1.R1 = ω2.R2
3. Roda-roda dihubungkan dengan rantai (serantai). Berlaku : a. Arah putar kedua roda sama b. kelajuan linier kedua roda sama v1 = v2 atau ω1R1 = ω2R2
Gaya sentripetaladalah gaya yang membuat benda untuk bergerak melingkar. Gaya ini bukan merupakan gaya fisis, atau gaya dalam arti sebenarnya, melainkan hanya suatu penamaan atau penggolongan jenis-jenis gaya yang berfungsi membuat benda bergerak melingkar. Bermacam-macam gaya fisis dapat digunakan sebagai gaya sentripetal, antara lain gaya gravitasi , elektrostatik, tegangan tali, gesekan dan lainnya.
Gaya sentripetal memiliki besar sebanding kuadrat kecepatan tangensial benda dan berbanding terbalik dengan jari-jari lintasan • Dengan arah menuju pusat lintasan berbentuk lingkaran , yang menunjukkan bahwa terdapat suatu percepatan sentripetal, yaitu • Apabila dianalogikan dengan hukum kedua Newton.
Soal-Soal Gerak Melingkar: Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut 50π rad/s. Berapakah frekuensi putaran gerak bendanya? a. 25 Hz d. 150 Hz b. 50 Hz e. 200 Hz c. 100 Hz Kecepatan sudut sebuah benda yang bergerak melingkar adalah 12 rad/s. Jika jari-jari putarannya adalah 2 meter, berapakah besar kecepatan benda tersebut? a. 6 m/s d. 36 m/s b. 12 m/s e. 48 m/s c. 24 ms 3. Berapakah percepatan sentripental gerak sebuah benda yang memiliki jari-jari 2 meter dan bermassa 1 kg berputar dengan kecepatan sudut 120 rpm? a. 200 π2m/s2 d. 50 π2m/s2 b. 150 π2m/s2 e. 32 π2m/s2 c. 100 π2m/s2 4. Gaya sentripetal yang bekerja pada sebuah benda bermassa 1 kg yang sedang bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan sebesar 2 m dan kecepatan 3 m/s adalah... a. 1,2 N d. 4,5 N b. 3,2 N e. 5,0 N c. 4,0 N
Jika jari jari roda pertama adalah 20 cm, jari-jari roda kedua adalah 10 cm dan kecepatan sudut roda pertama adalah 50 rad/s. Berapakah kecepatan sudut roda kedua? a. 25 rad/s d. 150 rad/s b. 50 rad/s e. 200 rad/s c. 100 rad/s • Jika kecepatan roda pertama adalah 20 m/s jari-jari roda pertama dan kedua masing-masing 20 cm dan 10 cm. Berapakah kecepatan roda kedua? a. 5 m/s d. 20 m/s b. 10m/s e. 25 m/s c. 15 m/s • Sebuah partikel bergerak melingkar dengan kecepatan sudut sebesar 4 rad/s selama 5 sekon. Berapakah besar sudut yang ditempuh partikel? a. 20 radian d. 160 radian b. 40 radian e. 320 radian c. 80 radian • Berapakah laju sudut sebuah benda yang berputar beraturan 20 putaran dalam waktu 8Π detik? a. 1 radian/detik d. 4 radian/detik b. 2 radian/detik e. 5 radian/detik c. 3 radian/detik
Sebuah mobil dengan massa 2 ton bergerak dengan kecepatan 20 m/s menempuh lintasan dengan jari-jari 100 m. Jika kecepatan gerak mobil 20 m/s berapakah gaya Normal yang dialami badan mobil saat berada di puncak lintasan? a. 12 N d. 12000 N b. 120 N e. 120000 N c. 1200 N • Dibawah ini yang merupakan rumus gerak melingkar beraturan adalah... a. θ = ωt d. θ = ωf b. θ = ω/t e. θ = ω/f c. θ = ωs • (i) .Kecepatan sudut tetap (iv). Percepatan sudut tetap (ii). Kecepatan sudut berubah-ubah (v). Percepatan sudut berubah-ubah (iii). Kecepatan sudut nol (vi). Percepatan sudut nol Dari pernyataan diatas yang merupakan pernyataan yang benar mengenai gerak melingkar beraturan adalah... a. (iii) dan (iv) d. (ii) dan (v) b. (i) dan (iv) e. (i) dan (vi) c. (ii) dan (vi)
12. Yang dimaksud gerak melingkar adalah... a. Gerak suatu benda yang berbentuk lingkaran b. Gerak suatu benda pada permukaan lingkaran c. Gerak suatu benda pada lintasan yang berbentuk lingkaran d. Gerak suatu benda yang mengelilingi lingkaran e. Gerak suatu benda yang melingkar • Sebuah benda yang massanya 10kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4m/s. Jika jari-jari lingkaran 0,5 meter. Maka berapakah frekuensi putarannya? a. 1/π Hz d. 4/ π Hz b. 2/ π Hz e. 5/ π Hz. c. 3/ π Hz • Titik materi bergerak melingkar beraturan dengan persamaan θ= 0,25 πt + π/4 satuan sudut dalam radian dan waktu dalam detik. Setelah bergerak 17 detik berapakah fase yang ditempuhnya? a. 1/2 s d. 2 s b. 1/4 s e. 4 s d. 1/8 s • Sebuah partikel bergerak melingkar dengan kelajuan sudut konstan 10 rad/s. Berapakah kelajuan sudut partikelnya setelah 10 sekon? a. 5 rad/s c. 15 rad/s e. 100 rad/s b. 10 rad/s d. 20 rad/s
Kunci Jawaban Soal-Soal Gerak Melingkar: 1. A 9. D 2. C 10. A 3. E 11. E 4. D 12. C 5. C 13. D 6. B 14. B 7. A 15. B 8. E