GERAK MELINGKAR

v

Kompetensi Dasar

2.2 Menganalisis besaran fisika pada gerakmelingkar dengan laju konstan

Tujuan Pembelajaran:

Setelah selesai pembelajaran peserta didik diharapkan dapat:1. Menjelaskan pengertian gerak melingkar2. Menyebutkan contoh gerak melingkar dalam kehidupan

sehari-hari3. Mendeskripsikan besaran-besaran dalam gerak melingkar4. Menggunakan rumus-rumus pada gerak melingkar dalam

menyelesaikan soal-soal terkait

Gerak Melingkar

Konsep GM • Gerak melingkar adalah gerak dengan lintasan berbentuk lingkaran

• Besaran-besaran dalam gerak melingkar:

a. periode (T)b. frekuensi (f)c. sudut tempuh (Ө)d. kecepatan linier (v)e. kecepatan sudut (ω)

Ө

sR

O

B

A

v

v

Bahan Diskusi Tahap I

1. Apakah yang dimaksud periode putaran?2. Apakah yang dimaksud frekuensi putaran?3. Bagaimanakah hubungan antara periode dan

frekuensi putaran? Tunjukkan dalam bentuk persamaan dan beri keterangan!

Jawaban Hasil Diskusi Tahap I

Periode putaran adalah waktu untuk melakukan satu putaran.

satuan T adalah sekon (s)

Frekuensi putaran adalah banyaknya putaran tiap sekon.

satuan f adalah Hz

Hubungan antara periode dan frekuensi putaran sbb.

satuan T adalah s

t

nf

fT

1

n

tT

Bahan Diskusi Tahap II1. Bagaimanakah hubungan antara kecepatan linier (v) dan

kecepatan sudut (ω)pada gerak melingkar? Tunjukkan dalam bentuk persamaan dan beri keterangan !

2. Baling-baling sebuah helikopter berputar 2400 putaran dalam waktu 1 menit.a. Tentukan frekuensi dan periode baling-baling tersebut ! b. Tentukan kecepatan anguler baling-baling !

3. Sebuah partikel bergerak melingkar dengan kecepatan anguler 20 rad/s. Jika jari-jari lingkarannya 50 cm, tentukan kecepatan tangensial partikel tersebut !

Jawaban Hasil Diskusi Tahap II1. Untuk gerakan 1 putaran: Ө = 2π (rad) = 360o

s = keliling lingkaran = 2πR = ӨR Kecepatan linier = kecepatan tangensial:

v = Δs/Δt = 2πR/T = ωRv = kec. linier = kec. tangensial, (m/s)ω = kecepatan sudut, (rad/s)R = jari-jari lingkaran, (m)

2. Diketahui: n = 2400 t = 1 menit = 60 s

Ditanyakan: a. f = ? dan T = ?b. ω = ?

Jawab:a. f = n/t = 2400/60 = 40 Hz T = 1/f = 1/40 s

b. ω = 2π/T = 2πf = (2π ) (40) = 80π rad/s

3. Diketahui: ω = 20 rad/s R = 50 cm = 0,5 m

Ditanyakan: v = ?Jawab:Rumus: v = ω R

= (20 rad/s) (0,5 m) = 10 m/s

Percepatan SentripetalUntuk GMB• at = 0

• as = v2/r = ω2 r

at = percep tangensial, (m/s2)

as = percep sentripetal, (m/s2)

v = kecep tangensial, (m/s) = kecep linier, (m/s)

ω = kecepatan anguler, (rad/s)r = jari-jari, (m)

Konsep:

v

v

v

v

as

as

as

as

Bahan Diskusi III1. Sepeda motor bergerak dengan kecepatan 36

km/jam melewati tikungan lingkaran dengan jari-jari 25 m. Tentukan percepatan sentripetal yang dialami oleh sepeda tersebut?

2. Sebuah roda gerinda yang diameternya 20 cm berputar dengan kecepatan 1800 rpm. Tentukan percepatan sentripetal yang dialami oleh sebuah titik pada tepi roda gerinda tersebut?

Pembahasan Soal No 1:Diketahui: v = 36 km/jam = 10 m/s R = 25 mDitanyakan: as = …?

Jawab: as = v2/R

= 100/25= 4 m/s2

Pembahasan Soal No 2:Diket: D = 20 cm R = 10 cm = 0,1 m ω = 1800 rpm = 1800 x (2π/60) rad/s = 60π rad/sDitanya: as = …?

Jawab: a = v2/R = ω2R = (3600 π2) (0,1)

= 360 π2 m/s2

HUBUNGAN RODA-RODA1. Seporos • Arah putar kedua roda

searah (keduanya nempel)• Kecepatan sudut kedua roda

samaω1 = ω2

v1/R1 = v2/R2

Arah vektor kecepatan sudut dapat ditentukan dengan kaidah sekrup putar kanan

1

2

R1

R2

2. Bersinggungan Luar • Arah putar kedua roda berlawanan

• Kelajuan tangensial kedua roda samav1 = v2

ω1R1 = ω2R2

R2

R1

3. Dihubungkan dengan Sabuk

• Arah putaran kedua roda sama

• Kelajuan tangensial kedua roda samav1 = v2

ω1R1 = ω2R2

R2

R1

RANGKUMAN1. Gerak melingkar adalah gerak dengan lintasan berbentuk

lingkaran2. Periode putaran adalah waktu untuk melakukan satu putaran.3. Frekuensi putaran adalah banyaknya putaran tiap sekon.4. Hubungan antara periode dan frekuensi putaran sbb.

T = 1/f, satuan T adalah sekon5. Hubungan antara kecepatan linier dan kecepatan anguler:

v = Δs/Δt = 2πR/T = ωRv = kecepatan linier = kecepatan tangensial, (m/s)ω = kecepatan anguler = kecepatan sudut, (rad/s)R = jari-jari lingkaran, (m)

6. Hubungan antara as , ω, dan R dirumuskan:

as = ω2 R

7. Hubungan dua roda seporos: ω1 = ω2

8. Dua roda bersinggungan luar:v1 = v2

9. Dua roda terhubung dengan rantai/sabuk: v1 = v2

a = percepatan sentripetalv = kecepatan tangensialω = kecepatan angulerR = Jari-jari

Tugas Rumah

Buatlah kliping yang menarik mengenai penerapan konsep gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari. Berilah keterangan atau komentarmu mengenai setiap gambar di dalam kliping tersebut. Kalian dapat mencari sumber gambar atau artikel mengenai topik tersebut dari majalah, koran, atau internet, kemudian hasilnya dikumpulkan.