Posisi
sudut Ө dan panjang lintasan s
Gambar di bawah menunjukkan
titik P bergerak melingkar dengan sumbu tetap O dan jari-jari R.
Jika P
bergerak dari A ke B dengan menempuh lintasan busur sejauh s, sedangkan posisi
sudut yang terbentuk adalah Ө , maka diperoleh hubungan:
Ө
= s/R
dengan:
Ө = lintasan/posisi
sudut (rad)
s = busur lintasan (m)
R = jari-jari (m)
Kecepatan
sudut ω kecepatan tangensial/linear v
Jika posisi sudut
sangat kecil, yaitu ΔӨ, karena selang waktu ( Δt ) yang digunakan sangat kecil,
lintasan busurnya juga sangat kecil, yaitu Δs, sehingga persamaan di atas berubah
menjadi:
Δs
= ΔӨ . R
Jika persamaan tersebut
dibagi dengan selang waktu Δt, diperoleh:
Δs/Δt
= (ΔӨ.R)/Δt
Jika Δt kecil maka
persamaan tersebut menjadi:
ds/dt
= (dӨ.R)/Δt
v
= ω . R
dengan:
v = kecepatan linier
(m/s)
ω = kecepatan sudut
(rad/s)
R = jari-jari lintasan
(m)
Kecepatan linier/tangensial
(v) memiliki arah berupa arah garis singgung lingkaran pada titik-titik, salah
satunya titik P. Sementara itu, kecepatan sudut ω memiliki arah ke atas, tegak
lurus bidang lingkar, tampak seperti pada Gambar di bawah.
Contoh
Soal
Sebuah benda bergerak
melingkar beraturan dengan jari-jari 3 m. Dalam waktu 5 sekon, benda tersebut
mampu menempuh 20 putaran. Tentukan:
a. periode,
b. frekuensi,
c. kecepatan sudut,
d. kelajuan linier!
Penyelesaian:
Jari-jari R = 3 m,
waktu t = 5 s, n = 20 putaran
a. Periode (T) = t/n = 5
s/20 putaran = 0,25 sekon
b. Frekuensi (f) = n/t
= 20 putaran/5 s = 4 Hz
c. Kecepatan sudut (ω) =
2π/T = 2π/0,25 s = 8π/s = 8π rad
d. Kecepatan linier
(v)= ω . R =(8 π )(3) = 24 π m/s
fisika SMA, fisika SMP, fisika kelas X, fisika kelas XI, fisika kelas XII, fisika kelas IX, fisika kelas VII, fisika kelas VIII, materi fisika, soal latihan fisika, persiapan UN Fisika, persiapan UN, persiapan UAS,persiapan UAS fisika, gerak melingkar, gerak melingkar benda, gerak melingkar beraturan, gaya sentripetal, gaya sentrifugal,hukum newton, Kecepatan sudut ω, kecepatan tangensial
0 komentar:
Post a Comment