Gerak melingkar
-
Upload
retno-yasir -
Category
Presentations & Public Speaking
-
view
183 -
download
8
Transcript of Gerak melingkar
INDIKATOR
Merumuskan gerak melingkar beraturan secara kuantitatif.
Menjelaskan pengertian percepatan sentripetal, dan mengaplikasikannya
dalam kehidupan sehari-hari
Memberikan contoh gerak melingkar beraturan dan berubah beraturan dalam
kehidupan sehari-hari
Menjelaskan perumusan kuantitatif gerak melingkar berubah beraturan *)
KOMPETENSI DASAR
3.2. Mempredikasi besaran-besaran fisika pada gerak melingkar beraturan
dan gerak melingkar berubah beraturan
STANDAR KOMPETENSI3. Mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika
klasik sistem diskret (partikel)
T
VQ
R
VP
P
QR
S
VR
VS
VT
Pada Gerak melingkar vektor (arah) kecepatannya merupakan garis singgung pada busur lingkaran
lintasannya. Vektor kecepatannya berubah-ubah tetapi lajunya tetap. Gerak melingkar dengan laju tetap
disebut .
Jumlah putaran tiap satuan waktu disebut frekwensi ( f ) dengan satuan hertz (Hz) atau RPM atau PPM. Hubungan atara Period dengan frewensi dirumuskan :
f = 1/T
Waktu yang diperlukan untuk melakukansatu kali berputar disebut periode atauwaktu edar ( T ) dengan satuan sekon ataudetik
LAJU LINIER
V = S/t
S = panjang busur lingkaran
t = waktu tempuh
Untuk satu putaran S = 2pR dan t = T
V = atau V =
V = laju linier ( m/s)
R = jari-jari lingkaran ( m )
T = period ( sekon )
f = frekwensi (Hz)
2pR
T2pR.f
gerak melingkar beraturan
LAJU LINIER
a
v
KECEPATAN SUDUT ( w )
q = w .t
q = lintasan sudut ( rad )
w = kecepatan sudut (rad/sekon = rad/s)
2 p = w .TUntuk 1 periode
w = 2 p
Tw .= 2 p . f
KECEPATAN SUDUT ( w ) DENGAN KECEPATAN LINIER ( V )
2p RV =
TV =
w
R
FS
Menjelaskan konsepGaya sentripetal
pada gerak melingkarberaturan
Sebuah benda diikat dengan tali kemudian diputar. Benda bergerak melingkar beraturan dengan lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari R. Gerak benda ditahan oleh tali. Hal ini berarti tali memberi gaya pada benda . Gaya ini berasal dari gaya berat benda yang digantung . Arah gaya sama dengan arah benang yaitu ke pusat lingkaran dan disebut gaya sentripetal.
Menurut Hukum II Newton jika gayamenimbulkan percepatan yang besarnyasebanding dengan besar gaya yaitu :
FS = m.a= m.(V2/R)
FS =
T = tegangan tali ( N )FS = Gaya sentrifugal ( N )m = massa benda ( kg )a = percepatan sentripetal ( m/s2 )R = jari-jari (m)
m .4p2 .
RT2
PERPINDAHAN GERAK MELINGKAR
Pemindahan gerak
melingkar secara
langsung dengan roda-
roda bergigi, kecepatan
linier pada titik singgung
roda-roda sama
besarnya.
v1 = v2
v1 = v2 = v3
Pemindahan gerak melingkar secara
tidak langsung, roda-roda dihubungkan
dengan pita atau rantai, kecepatan
linier pada titik singgung roda-roda
sama besarnya.
v1 = v2
Pemindahan gerak
melingkar pada roda-roda
seporos, kecepatan sudut
roda-roda sama besarnya.
w1 = w2
B
AC
wA = wB
vA = vC
vA = wA.RA
vB = wB.RB
vC = wC.RC
Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan 50 cm dan melakukan 6 putaran selama 3 menit. Hitunglah :a.Period putaranb.Frekwensi putaranc.Kecepatan sudutd.Kecepatan linier
a
v
Penyelesaian :Diketahui :R = 50 cm = 0,5 mn = 6 putarant = 3 menitDitanyakan :a. T = ?b. f = ?c. w = ?d. v = ?
Jawab :
a. T = t/n = 3/6 = ½ menit = 30 sekon
b. f = 1/T = 1/30 Hz
c. w = 2p . f = 2p . 1/30 = 1/15 p rad/s
d. v = w .R = 1/15p . 0,5 = 1/30 p m/s
Sebuah benda massanya 0,25 kg, diikat pada ujung tali yang panjangnya 0,5 m dan diputar mendatar dengan 2 putaran tiap sekon. Hitunglah :
a. Laju linier benda
b. Percepatan sentripetal benda
c. Gaya sentripetal pada benda
Penyelesaian :Diketahui :m = 0,25 kg ; R = 0,5 m ; f = 2 HztDitanyakan :a. v = ? b. aS = ?c. FS = ?
Jawab :
a. v = 2p .R .f = 2p x 0,5 x 2 = 2p m/s
b. aS = = = 8 p2 m/s2
c. FS = m . aS = 0,25 x 8p2 = 2 p2 N
v2
R
(2p)2
0,5
as
Fs
v
Tiga roda A, B, dan C dirangkai seperti pada gambar. Masing-masing
berjari-jari 6 cm, 4 cm dan 8 cm. Roda A dan B dihubungkan dengan
rantai dan roda C seporos dengan roda B. Jika roda A berputar 2
putaran tiap detik, tentukan kecepatan linier roda C.
Penyelesaian :Diketahui :RA = 6 cmRB = 4 cmRC = 8 cmfA = 2 HzDitanyakan : vC = ?
Jawab :
Roda A: vA = 2p . RA. fA
= 2p x 6 x 2 = 24 p cm/s
Roda B : vB = vA
wB . RB = vA
wB = vA/ RB = 24 p / 4 = 6 p rad/s
Roda C : wC= wB = 6 p rad/s
vC = wC x RC = 6 p x 8 = 48 p cm/s
C
B
A
wB = wC
vA = vB