STANDAR KOMPETENSI
2. Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik
Kompetensi Dasar :
2.3 Menganalisis besaran fisika pada gerak melingkar dengan laju kostan
INDIKATOR :Mengidentifikasi karakteristik gerak melingkar Menyebutkan contoh-contoh benda yang bergerak melingkar dalam kehidupan sehari-hariMengidentifikasi besaran-besaran fisika yang terdapat pada gerak melingkarMenggunakan persamaan-persamaan pada gerak melingkar untuk melakukan perhitungan sederhanaMenjelaskan pengertian percepatan sentripetalMenerapkan persamaan percepatan sentripetal untuk melakukan perhitungan sederhanaMenerapkan persamaan gaya sentripetal untuk melakukan perhitungan sederhana
GERAK MELINGKARGerak melingkar adalah gerak benda pada lintasan berbentuk lingkaranGerak melingkar dibedakan menjadi :Gerak melingkar beraturan (GMB)Gerak melingkar berubah beraturan (GMBB)
BESARAN-BESARAN DALAM GERAK MELINGKAR
1. Periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk satu kali putaran penuh2. Frekuensi (f) adalah banyaknya putaran dalam satu detik Hubungan f dengan T secara matematis adalah : f = 1/T Dimana f satuannya Hertz T satuannya sekon3. Kelajuan linier (v) adalah hasil bagi panjang lintasan dengan selang waktu4. Kecepatan sudut () yaitu hasil bagi sudut yang ditempuh benda dengan selang waktu. Ditulis : = 2/T satuan dari adalah rad/sHubungan antara v dengan adalah : v = .r dengan r = jari-jari lingkaran (m)
CONTOH GERAK MELINGKAR
1. Gerak roda2. Kipas angin3. Jarun jam4. Komedi putar5. Compact Disk
Coba kalian sebutkan contoh yang lain !
Percepatan sentripetalPercepatan sentripetal adalah percepatan yang arahnya menuju pusat lingkaran
Percepatan terjadi karena kecepatan linier benda yang terus berubah-ubah.
Secara matematis percepatan sentripetal ditulis as = V2/r
Dengan as = percepatan sentripetal (m/s2) V = kecepatan (m/s) r = jari-jari lingkaran (m)
GAYA SENTRIPETAL
Posisi SudutPosisi sudut ( ) adalah posisi partikel yang bergerak sepanjang busur lingkaran sebesar perpindahan linier (s) yang berjarak r dari pusat lingkaran.Secara matematis posisi sudut dihitung : = s / rDimana satuannya radian s dalam meter r dalam meter
Karena keliling lingkaran = 2r maka = 2 rad
Gerak melingkar beraturanBenda dikatakan bergerak melingkar beraturan jika benda bergerak dengan kecepatan sudut konstan pada lintasan berbentuk lingkaranPosisi sudutnya dapat dihitung dengan persamaan : = .t , dengan t = waktu tempuh (s) Grafik posisi sudut terhadap waktu pada GMB :
t
Hubungan roda -rodaHubungan sepusat : Pada hubungan dua roda sepusat maka arah putaran dan kecepatan sudut kedua roda sama. Jadi : 1 = 2Hubungan bersinggungan Pada hubungan ini arah putaran keduanya berlawanan dan kelajuan linier keduanya sama . Jadi v1 = v2 Hubungan dua roda dengan tali , maka arah putaran dan kelajuan linier sama. Jadi v1 = v2
Gerak melingkar berubah beraturan (GMBB)Benda dikatakan bergerak melingkar beraturan jika kecepatan sudutnya berubah beraturan sehingga percepatan sudutnya konstan Grafik kecepatan fungsi waktu pada GMBB : Secara matematis kecepatan sudut o pada GMBB : t = o + t t
Posisi sudut yang ditempuh oleh benda yang bergerak melingkar berubah beraturan secara matematis ditulis : = o . t + . .t2Dengan = posisi sudut benda (rad)o = kecepatan sudut awal (rad/s) = percepatan sudut (rad/s2)
Soal LatihanSebuah bola dengan m = 0,5 kg diikat dengan tali yang panjangnya 2 m kemudian diputar horizontal . Dalam waktu 20 s terjadi 50 putaran. Tentukan : a. Periode b. frekuensi c. kelajuan linier d. kecepatan sudut e. percepatan sentripetal f. gaya sentripetal
2. Roda A dengan r = 10 cm dan roda B dengan r = 20 cm dihubungkan dengan sabuk . Jika roda A berputar dengan frekuensi 10 Hz tentukan frekuensi roda B dan laju liniernya
3. Sebuah benda bergerak melingkar berubah beraturan dengan kecepatan sudut awal 10 rad/s jika dalam waktu 2 detik kecepatan sudutnya menjadi 20 rad/s, tentukan percepatan sudut dan posisi sudut benda.
ReferensiSupiyanto, 2006. Fisika SMA kelas XMarthin Kanginan. 2006. Fisika SMA kelas XKaryono,2007, Fisika SMA dan MA kelas XIISutejo, 2007, Fisika X
**