Periode
dan Frekuensi
Sebuah partikel/benda
yang bergerak melingkar baik gerak melingkar beraturan ataupun yang tidak
beraturan, geraknya akan selalu berulang pada suatu saat tertentu. Dengan
memerhatikan sebuah titik pada lintasan geraknya, sebuah partikel yang telah
melakukan satu putaran penuh akan kembali atau melewati posisi semula. Gerak
melingkar sering dideskripsikan dalam
frekuensi (f), yaitu jumlah putaran tiap satuan waktu atau jumlah
putaran per sekon. Sementara itu, periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk
menempuh satu putaran. Hubungan antara periode (T) dan frekuensi (f) adalah:
T
= 1/f
f
= 1/T
Sebagai contoh, jika
sebuah benda berputar dengan frekuensi 3
putaran/sekon, maka untuk melakukan satu putaran penuh, benda itu memerlukan
waktu 1/3 sekon. Untuk benda yang berputar membentuk lingkaran dengan laju
konstan v, dapat kita tuliskan:
v
= (2πR)/T
Posisi
Sudut
Gambar di atas melukiskan
sebuah titik P yang berputar terhadap sumbu yang tegak lurus terhadap bidang
gambar melalui titik O. Titik P bergerak dari A ke B dalam selang waktu t. Posisi titik P dapat
dilihat dari besarnya sudut yang ditempuh, yaitu θ
yang dibentuk oleh garis AB terhadap
sumbu x yang melalui titik O. Posisi
sudut θ diberi satuan radian (rad).
Besar sudut satu putaran adalah 360° = 2 θ
radian. Jika θ adalah sudut pusat lingkaran yang panjang busurnya s dan
jari-jarinya R, diperoleh hubungan:
θ = s/R
dengan:
θ = lintasan/posisi sudut (rad)
s = busur lintasan (m)
R = jari-jari (m)
Kecepatan
Sudut dan Kecepatan Anguler
Dalam gerak melingkar
beraturan, kecepatan sudut atau kecepatan anguler untuk selang waktu yang sama selalu
konstan. Kecepatan sudut didefinisikan sebagai besar sudut yang ditempuh tiap satu satuan waktu. Untuk partikel
yang melakukan gerak satu kali putaran, didapatkan sudut yang ditempuh
θ =2 π dan waktu tempuh
t = T. Berarti, kecepatan sudut (ω) pada gerak melingkar beraturan dapat
dirumuskan:
ω = 2π/T atau
ω = 2πf
dengan:
ω = kecepatan sudut (rad/s)
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
0 komentar:
Post a Comment