Month: November 2015

Gerak Melingkar Beraturan

Pada hari selasa, tanggal 17 November 2015 pukul 16.30 WIB, bertempat di Laboratorium Fisika Dasar Teknik Elektro Universitas Telkom, saya melakukan percobaan yaitu Gerak Melingkar Beraturan.

Gerak melingkar beraturan dapat didefinisikan sebagai gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan kelajuan (atau besar kecepatan) tetap. pada gerak melingkar beraturan, besar kecepatan linear v adalah tetap. karena itu, besar kecepatan sudut ω = v/r, juga bernilai tetap. Karena besar maupun arah dari vektor kecepatan sudut ω adalah tetap, maka vektor yang tetap dalam GMB adalah vektor kecepatan sudutnya. Dengan demikian, GMB dapat didefinisikan sebgai gerak sutu partikel dengan vektor kecepatan sudut ω tetap.

  • Kecepatan Sudut

kecepatan sudut ω adalah hasil bagi sudut pusat yang ditempuh partikel dengan selang waktu tempuhnya.

kecepatan sudut = sudut pusat / waktu tempuh

ω = 2π / T

karena 1/T = f, maka dapat ditulis juga

ω = 2π / T = 2πf

dengan ω harus dinyatakan dalam rad/s.

  • Percepatan Sentripetal

Percepatan yang tegak lurus terhadap kecepatan linearnya dan mengarah ke pusat lingkaran dinamakan percepatan sentripetal.

jadi, untuk partikel yang melakukan gerak melingkar beraturan, kelajuan linear adalah konstan, tetapi partikel itu masih mengalami percepatan sentripetal as yang dirumuskan oleh :

as = v2 / r

as = ω2r

  • Gaya Sentrifugal
Gaya Sentrifugal dapat diamati jika kerangka acuannya adalah kerangka acuan non-nersial dan pada benda yang berputar. Sebagai contoh, ketika seseorang berada di dalam bola besar yang sedang berputar, ia dalam keadaan diam dan bola sebagai acuan non-inersial. Ketika bola berputar, orang tersebut akan merasa terpental karena seperti tertarik ke luar padahal tidak ada gaya yang bekerja. Dalam kasus seperti itu, maka gaya sentrifugal lah yang bekerja terhadap benda.  gaya sentrifugal berupa gaya fiktif. karena, kita dapat merasakan gayanya. akan tetapi, ternyata tidak ada gaya yang bekerja. Dapat didefinisikan, Gaya sentrifugal merupakan gaya yang arahnya meninggalkan pusat dengan kerangka acuan non-inersial.
  • Gaya Sentripetal

Gaya sentripetal dapat diamati jika menggunakan kerangka acuan inersial yaitu kerangka acuan yang diam atau bergerak dengan kecepatan konstan terhadap bumi. Sebagai contoh, Ketika suatu benda diikatkan pada ujung tali dan ujung lainnya diputar secara vertikal, maka benda akan bergerak melingkar dengan tegangan tali sebagai gaya sentripetalnya yang menarik benda menuju pusat sehingga bentuk lintasan benda menjadi lingkaran. Dapat didefinisikan, Gaya sentripetal merupakan gaya yang arahnya menuju pusat lingkaran dengan kerangka acuan inersial. dan dapat dirumuskan sebagai berikut :

Fsp = m as
Fsp = m ω2r
kesimpulan :
  1.  besar kecepatan linear (atau kelajuan linear) adalah tetap, tetapi (vektor) kecepatan linear setiap saat berubah (tidak tetap),
  2. (vektor) kecepatan sudut adalah tetap karena baik besar maupun arah dari kecepatan sudut setiap saat tetap.
  3. Percepatannya yang tegak lurus terhadap kecepatan linearnya dan mengarah ke pusat lingkaran.
  4. gaya sentrifugal ialah berupa gaya fiktif. karena, kita dapat merasakan gayanya. akan tetapi, ternyata tidak ada gaya yang bekerja.
  5. gaya sentripetal bergerak dengan kecepatan konstan terhadap bumi.

sumber : Buku Fisika untuk SMA ditulis oleh Marthen Kanginan.