PPG-SM3T UNDANA 2014

Gerak Melingkar

1. Melalui hasil pengamatan dan percobaan peserta didik dapat mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan mengenai gerak melingkar beraturan dalam kehidupan sehari-hari.

2. Peserta didik dapat melakukan percobaan secara aktif, kerjasama, jujur, teliti, hati-hati, tangung jawab, terbuka, disiplin, kritis dan tekun.

3. Melalui hasil pengamatan peserta didik dapat menjelaskan pengertian gerak melingkar beraturan.

4. Melalui hasil percobaan peserta didik dapat menjelaskan besaran-besaran dalam gerak melingkar beraturan (frekuensi, periode, kecepatan sudut dan kecepatan linear)

5. Melalui hasil percobaan peserta didik dapat menjelaskan hubungan antara frekuensi, periode, kecepatan linear dan kecepatan sudut.

A. Pengertian dan Besaran Dalam Gerak Melingkar

B. Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

C. Percepatan dan Gaya Sentripetal

D. Hubungan Roda - Roda

A. PENGERTIAN A. PENGERTIAN GERAK MELINGKARGERAK MELINGKAR

Gerak melingkarGerak melingkar adalah gerak benda pada adalah gerak benda pada lintasan yang lintasan yang berbentuk lingkaran.berbentuk lingkaran.

Contoh : Contoh : 1. Bulan mengitari bumi1. Bulan mengitari bumi2. Roda ban mobil / motor2. Roda ban mobil / motor3. Planet mengitari matahari3. Planet mengitari matahari

Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda pada lintasan berbentuk lingkaran dengan kecepatan konstan

BESARAN DALAM GERAK MELINGKAR BERATURAN (GMB)

.......(s)f1T = ).......(Hz

T1f =

Hubungan Periode (T) dan Frekuensi (f) :Hubungan Periode (T) dan Frekuensi (f) :

1.Frekuensi (f )f rekunsi didef inisikan sebagai banyaknya putaran yang dilakukan oleh suatu titik materi yang berputar terhadap suatu poros tertentu dalam selang waktu satu sekon.

2. Periode (T)Periode didef inisikan sebagai selang waktu yang diperlukan oleh suatu titik materi pada benda yang berputar pada poros tertentu, untuk menempuh satu kali putaran

3. Kecepatan Angular/Sudut (ω)

)/(.....2T2 sradfππω ==

Kecepatan sudut didef inisikan sebagai hasil bagi sudut yang ditempuh partikel dengan selang waktu tempuhnya .

3. Kecepatan Linier (V)

)/......(2Tr2 smfrππυ ==

Kecepatan linear didef inisikan sebagai hasil bagi panjang lintasan linear yang ditempuh partikel dengan selang waktu tempuhnya.

rωυ =Hubungan antara kelajuan linier dan kecepatan sudut, yaitu :

C. PERCEPATAN SENTRIPETAL

Adalah percepatan yang dialami benda yang bergerak melingkar dan arah percepatan selalu menuju ke pusat lingkaran

Persamaan percepatan sentripetal :

)/(.........saRv

sa222 smRatau ω==

Arah percepatan sentripetal selalu tegak lurus terhadap kecepatan liniernya seperti ditunjukan pada gambar berikut :

Gambar. Percepatan Sentripetal

P Q

asp

Vp

VQ

asp

Adalah resultan semua gaya dan Adalah resultan semua gaya dan komponen gaya pada arah radialkomponen gaya pada arah radial

Gaya SentripetalGaya Sentripetal

Arah dari gaya yang menuju pusat Arah dari gaya yang menuju pusat lingkaranlingkaran adalah positi f dan arah adalah positi f dan arah yang menjauh pusat l ingkaran yang menjauh pusat l ingkaran adalah negatifadalah negatif

Bila digunakan hukum II Newton maka besar gaya sentripetal dirumuskan sebagai berikut :

Rm

R

vm

amF ss

2

2

ω=

=

=

1.Kecepatan pada Roda-roda sepusat

2211

21

RR

vv

ωω ==

2211

21

RR

vv

ωω ==

2211

21

RR

vv

ωω ==

1. Setiap benda yang bergerak secara beraturan dalam suatu lintasan berbentuk lingkaran adalah memiliki ...a. Vektor kecepatannya konstanb. Vektor percepatannya konstanc. Gaya radialnya konstand. Momentum liniernya konstane. Semua jawaban salah

2. Sebuah benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan melakukan 90 putaran tiap 2 menit. Bila jari-jari putaran 1 m, maka kecepatan linier benda tersebut adalah …

m/sπ3

2a.

m/sπ4

3b.

m/sπ3

4d.

m/sπ2

3c.

m/sπ6e.

3.Sebuah kipas angin elektrik berjari-jari 20 cm berputar dengan frekuensi 8 Hz. Maka kecepatan sudutnya adalah …a. 8 πrad/s d. 80 πrad/sb. 16 πrad/s e. 160 πrad/sc. 40 πrad/s

4.Roda berputar dengan kecepatan sudut ω = 2t + t2 rad/s. Jika t = 0 s dan t = 1 s, maka percepatan sudut roda tersebut adalah …a. 4 rad/s2 d. 10 rad/s2

b. 6 rad/s2 e. 12 rad/s2

c. 8 rad/s2

5.Sebuah dinamo yang diameter penampangnya 20 mm berputar pada 150 rpm. Besar periode dan frekuensi dari dinamo tersebut adalah …a. 2,5 Hz dan 0,4 sb. 3 Hz dan 0,5 s

c. 4, 5 Hz dan 2 s d. 5 Hz dan 2,5 se. 5 Hz dan 3 s

10 cm 50 cm

A B

a. 4 b. 5,6c. 20d. 40e. 56

Soal Latihan Bersama:Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan radius lintasannya 100 cm. Benda ini berputar 5 kali dalam waktu 15 menit. Hitunglah:a. frekuensib. periode putaran bendac. kecepatan sudut bendad. kecepatan linear benda.

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan gerak melingkar beraturan!

2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan: Frekuensi , Periode, Kecepatan linear, Kecepatan sudut

3. Roda sepeda Mario berdiameter 300 mm berputar dengan kecepatan 300 rpm (radian per menit)Hitunglah: Frekuensi ,Periode, Kecepatan sudut, Kecepatan linear