Gerak melingkar untuk suatu benda terjadi apabila sebuah benda bergerak dan membentuk lintasan berbentuk lingkaran dapat dikatakan bahwa benda tersebut mengalami gerak melingkar. Pada gerak lurus dikenal besaran perpindahan, kecepatan, dan percepatan yang semuanya linier. Maka pada gerak melingkar akan dikenal besaran perpindahan sudut, kecepatan sudut, dan percepatan sudut.

Gerak Melingkar

Perpindahan sudut merupakan perpindahan suatu partikel pada lintasan gerak yang melingkar.

Perpindahan Sudut Gerak Melingkar
Gambar diatas menunjukkan perpindahan posisi sebuah partikel dari titik A ke titik B, sehingga dapat dikatakan bahwa partikel tersebut telah menempuh perpindahan sudut θ (satuannya adalah radian). Besar sudut θ adalah :


θ =\frac{s}{r}

Dimana :
θ = perpindahan sudut
s = jarak
r = jari-jari
1 rad = =\frac{360^{o}}{2 \pi}=\frac {1}{2\pi} putaran
1 putaran = 2 π rad = 360o
1o = =\frac {2 \pi}{360} rad
Arah perpindahan sudut yang berlawanan dengan putaran jarum jam, umumnya bertanda positif dan berlaku sebaliknya untuk searah jarum jam. Kecepatan sudut (ω) pada umumnya dinyatakan dalam rotasi per menit (rpm), dan biasa disebut sebagai kecepatan angular. Kecepatan sudut rata-rata (ω) didefinisikan sebagai 
ω =\frac {\Delta \theta}{\Delta t}
Dimana :
ω = kecepatan sudut rata-rata (rad/s)
Δθ = perpindahan sudut (rad)
Δt = waktu (sekon)

Kecepatan sudut sesaat (ω) didefinisikan sebagai perpindahan sudut dalam selang waktu (Δt mendekati nol). Kecepatan sudut yang dimaksud pada diktat ini adalah kecepatan sudut sesaat.
Kecepatan Tangensial Pada Gerak Melingkar

kecepatan tangensial
Pada gerak melingkar, kecepatan tangensial (vT) didefinisikan sebagai kecepatan untuk mengelilingi suatu lingkaran. Dan arahnya selalu menyinggung lintasan gerak benda yang melingkar.

vT = \frac {\Delta s}{\Delta t} = \frac {r \Delta \theta}{\Delta t} = r ω

Percepatan sudut (α) adalah perubahan kecepatan sudut pada selang waktu tertentu, sedangkan percepatan sudut rata-rata ( α) adalah :

 α = \frac {\Delta \omega}{\Delta t}

Percepatan sudut sesaat pada diktat ini berarti sebagai percepatan sudut yang satuannya rad/s2. Arah percepatan linier pada gerak melingkar adalah menyinggung lintasan gerak yang melingkar dan biasa disebut sebagai percepatan tangensial (aT).

aT = \frac {\Delta v}{\Delta t} = \frac {s\Delta \omega}{\Delta t} = s α

Sedangkan percepatan sentripetal (aS) merupakan percepatan sebuah benda yang menyebabkan benda tersebut bergerak melingkar. Arah percepatan sentripetal selalu tegak lurus terhadao kecepatan tangensial dan mengarah ke pusat lingkaran (gambar kecepatan tangensial).

aS = \frac {v_{T}^{2}}{s} = ω2 s

Jika partikel bergerak melingkar beraturan, maka percepatan tangesialnya sama dengan nol akan tetapi partikel itu masih pengalami percepatan sentripetal. Gerak melingkar sering dideskripsikan dalam frekuensi (f) sebagai jumlah putaran per sekon. Periode T dari sebuah benda yang berputar membentuk lingkaran adalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu putaran. Besar periode T adalah \frac {1}{f} , sehingga untuk benda yang berputar membentuk suatu lingkaran dengan laju konstan v dapat ditulis sebagai v = \frac {2 \pi r}{T} , karena dalam satu putaran benda tersebut menempuh satu keliling (2πr). Hubungan antara kecepatan sudut dengan frekuensi pada gerak melingkar adalah f =  \frac {\bar \omega}{2 \pi}

sumber:http://fisikazone.com/gerak-melingkar-suatu-benda/

Leave a Reply