Home
Materi SMA
Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Materi SMA
Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Post under
Dinamika Gerak,
Fisika,
Fisika SMA,
Materi Pelajaran,
Materi SMA
Gerak Melingkar Beraturan (GMB) adalah gerakan dalam lintasan berbentuk lingkaran dengan percepatan sudut tetap.
Beberapa lambang yang biasa ditemukan dalam GMB antara lain :
Frekuensi (f) dan periode (T) dalam GMB :
sesuai dengan keterangan lambang2 di atas berarti :
Frekuensi = banyaknya putaran/waktu
Periode = waktu/banyaknya putaran
Rumus Kecepatan Sudut (ω)
Keterangan :
ω = Kecepatan sudut (rad/s)
f = frekuensi (Hz)
T = periode (s)
π = 3,14 atau 22/7 atau tetap/tidak diganti angka
Hubungan Kecepatan Sudut dan Kecepatan Linear :
Keterangan :
ω = Kecepatan sudut (rad/s)
v = Kecepatan linear (m/s)
r = jari-jari lintasan (m)
Percepatan dan Gaya Sentripetal :
percepatan sentripetal merupakan percepatan benda menuju pusat lingkaran....adanya percepatan ini menimbulkan gaya sentripetal.
Benda Yang Diputar Horizontal
mempunyai kecepatan maksimum (vmaks) yang dibatasi oleh tegangan tali maksimum (Tmaks) agar talinya tidak sampai putus.
AyunanKerucut (Konis)
Rumus-rumus dalam ayunan kerucut :
Kelajuan maksimum agar kendaraan membelok dengan baik
Sudut Kemiringan Jalan pada Belokan :
Pentiiing......
penggunaan rumus
diatas ketika yang diketahui atai yang ditanyakan adalah kecepatan
liniernya....namun bila yang diketahui adalah kecepatan sudutnya maka
bagian rumus dibawah ini berubah menjadi....
pada pembahasan selanjutnya kecepatan yang dipakai adalah kecepatan linear......bila ada soal yang menggunakan kecepatan sudut cukup mengganti bagian yan ditampilkan di atas.
Gerak Melingkar Vertikal pada Seutas Tali
coba
kalian perhatikan gaya2 yang bekerja pada bandul di setiap
titiknya.....bila menuju pusat lingkaran bernilai positif sedangkan yang
menjauhi pusat bernilai negatif. pada setiap titik tegangan tali (T)
selalu menuju pusat lingkaran...sehingga harganya selalu ditulis
positif. Kemudian berat bandul di titik A berarah menjauhi pusat
lingkaran sehingga bernilai negatif, berat bandul di titik B tegak lurus
dengan tali sehingga tidak memengaruhi besarnya tegangan tali atau
bernilai nol (0) dan titik C berat bandul menuju pusat lingkaran
sehingga bernilai positif.....dengan melihat pengaruh berat benda pada
titik sembarang....misalnya titik P.....terlihat berat benda yang
mempengaruhi tegangan tali sesuai dengan perkalian berat bandul dengan
nilai Cos sudut dengan acuan titik A....penggabungan besarnya tegangan
dan pengaruh berat bandul setara dengan gaya sentripetal benda (Fs).
maka tegangan tali dapat kita cari dengan memindahkan pengaruh berat benda ke ruas kanan.....
kedua rumus di
atas sebenarnya sama persis....hanya terjadi peruraian rumus saja
terserah yang akan kalian hafal yang mana...bila sudah tahu prinsipnya
sebenarnya tidak harus dihafal. sedangkan rumus2 khusus di beberapa
titik sebagai berikut :
kecepatan minimum untuk.....
Gerak Melingkar Vertikal dalam Lingkaran
berbeda dengan
gerak vertikal benda yang diikat dengan seutas tali......pada gerakan
ini benda bergerak di dalam lintasan lingkaran yang vertikal atau dapat
juga tempat berpijak bendalah yang berputar vertikal sementara benda
tersebut berada di sebelah dalamnya....seperti air dalam ember yang
diikat tali...atau pilot pesawat yang bermanuver membentuk lingkaran
vertikal....atau seperti contoh gambar di atas (bola dalam ember). dalam
kondisi ini berlaku rumus umum :
kecepatan minimal agar saat di titik tertinggi benda tidak meninggalkan lintasan.....
Gerakan Melingkar Vertikal di Luar Lingkaran
contoh gerakan ini adalah ketika sebuah kendaraan melintasi jalan yang gundukannya membentuk lingkaran....
coba
kalian perhatikan....mengapa berat benda dikalikan dengan sin...dan
bukannya cos.... alasannya terlihat dalam penguraian gaya berat pada
gambar.... sehingga rumus umumnya :
saat di puncak berlaku.....
bahasan terakhir kita mengenai....
Hubungan Roda - roda
- Jika roda-roda sama pusatnya maka kecepatan sudutnya sama....dengan kecepatan sudut yang sama maka dapat kita cari kecepatan linier salah satu roda jika kecepatan linier roda yang lainnya diketahui.
- Jika roda-roda sama lintasannya maka kecepatan liniernya sama....dengan kecepatan linier yang sama maka dapat kita cari kecepatan sudut salah satu roda jika kecepatan sudut roda yang lainnya diketahui.
SELAMAT BELAJAR
60 komentar: on "Gerak Melingkar Beraturan (GMB)"
-
Ramli mengatakan...
-
apa hubungan antara kecepata sudut dengan periode ? beserta rumusnya..
-
@ramli: udah tak tambahin di artikelnya ya....
di bagian rumus kecepatan sudut... :b:
-
suka de :p
-
visit blog saya jg ya... kita tukar informasi..thanks infonya..xiixix
http://sii-esde.blogspot.com/
-
hana mengatakan...
-
2. Sebuah sekrup jatuh dari langit-langit gerbong yang sedang dipacu
ke arah utara dengan percepatan 2,5 m/s2. Berapakah percepatan
sekrup tersebut terhadap a. gerbong b. gerbong yang diam di
stasiun.
-
@hana... itu bukan soal gerak melingkar kan??
:l: gak papa deh tak jawab di sini...
a. percepatan terhadap gerbong?? yang jelas percepatan yang bekerja ada 2 yaitu percepatan grafitasi = 10 m/s^2 dan percepatan kereta = 2,5 m/s^2. percepatan (a) gabungannya :
a = akar (10^2 + 2,5^2)= 10,3 m/s^2
b. percepatan terhadap gerbong di stasiun berarti = percepatan kereta... ya ngak?? yaitu 2,5 m/s^2
:g: agak aneh juga soalnya...
-
hanaa mengatakan...
-
Posisi sebuah partikel sebagai fungsi waktu dinyatakan seperti berikut :
r=(bt)i+(c-dt^2)j
b=2m/s c=5m d=1m/s^2
a. Nyatakan y sebagai fungsi x dan buatlah sket lintasan partikel. Bagaimana bentuk lintasannya ? b. Jabarkan vektor percepatannya c. Kapan (t > 0) vektor kecepatan tegak lurus vektor posisi ?
:j:
-
halo hanaa... mengapa link mu nyambungnya ke fb ku ?? :d:
tulis aja email atau web mu gitu...
i = sumbu x dan j = sumbu y
s = (2t)i + (5-t^2)j
saat t = 0 maka x = 0 dan y = 5 (0,5)
saat t = 1 maka x = 2 dan y = 4 (2,4)
saat t = 2 maka x = 4 dan y = 1 (4,1)
saat t = 3 maka x = 6 dan y = -4 (6,-4)
terus digambar... berbentuk kurva melengkung ke bawah..yang lama mencari persamaan fungsinya... pake eliminasi...
y = px^2 + qx + r dimasukkan nilai2 x dan y nya :
(0,5) --> 5 = 0 + 0 + r maka r = 5
(2,4) --> 4 = 4p + 2q + 5 maka 4p + 2q = -1
(4,1) --> 1 = 16p + 4q + 5 maka 16p + 4q = -4
pake eliminasi ketemunya p = -1/4 dan q = 0
y = -1/4 x^2 + 5 sehingga jika dibentuk mjd fungsi x :
x = akar (20 - 4y)
-
atau langsung menjadi fungsi x asal tahu dari sketsa grafik berbentuk kurva fungsi x dalam akar:
x = akar (my + n)
(0,5) --> 0 = akar (5m + n) dikuadratkan 0 = 5m + n --> n = -5m
(2,4) --> 2 = akar (4m + n) dikuadratkan 4 = 4m + n
nilai n diganti -5m maka 4 = 4m - 5m maka m = -4 dan n = 20
bentuknya : x = akar (-4y + 20) sama kannn...
-
kecepatan linear = jarak/waktu
v = s/t
-
Anonim mengatakan...
-
Bagaimana mencari nilai ᴨ= 3.14 dalam gerak melingkar?
Tolong berikan penjelasan?
-
inet113111236 mengatakan...
-
11. Suatu titik materi bergerak melingkar beraturan. Dua detik yang pertama menempuh busur
sepanjang 40 cm, Bila jari-jari lingkaran 5 cm, maka :
a. Tentukan kelajuan liniernya.
b. Tentukan kelajuan angulernya.
c. Dispacement angulernya ( sudut pusat yang ditempuh )
12. Satu kali mengorbit bumi, bulan memerlukan waktu 27,3 hari. Jari-jari orbit bulan 384.000 km,
berapakah percepatan bulan terhadap bumi ?
13. Sebuah bola bermassa 200 gram diikat pada ujung sebuah tali dan diputar dengan kelajuan tetap
sehingga gerakan bola tersebut membentuk lingkaran horisontal dengan radius 0,2 meter. Jika
bola menempuh 10 putaran dalam 5 detik, berapakah percepatan sentripetalnya ?
14.Sebuah mobil bergerak pada jalan yang melengkung dengan jari-jari 50 m. Persamaan
gerak mobil untuk S dalam meter dan t dalam detik ialah: S = 10+ 10t - 1/2 t2 , Hitunglah
Kecepatan mobil, percepatan sentripetal dan percepatan tangensial pada saat t = 5 sekon !
15. Seorang anak memutar-mutar batu dengan tali berjari-jari R membentuk lingkaran horisontal
setinggi h dari tanah. Tiba-tiba tali putus dan batu terlontarhorisontal serta jatuh di tanah sejauh
x. Tentukan percepatan sentripetal batu selama gerak melingkarnya !
mohon bantuannya kk :b:
-
kk, aku mau juga dong pembahasan soal dari 1net113111236 nya. . .
-
Suatu titik materi bergerak melingkar beraturan. Dua detik yang pertama menempuh busur
sepanjang 40 cm, Bila jari-jari lingkaran 5 cm, maka :
a. Tentukan kelajuan liniernya.
b. Tentukan kelajuan angulernya.
c. Dispacement angulernya ( sudut pusat yang ditempuh )
jawab :
jawaban dlm satuan SI ya... jd panjang dlm meter
a. v = s/t = 0,4/2 = 0,2 m/s
b. kelajuan anguler = v/r = 0,2/0,05 = 4 rad/s
c. sudut pusat = kelajuan anguler.t = 4.2 = 8 rad
-
Satu kali mengorbit bumi, bulan memerlukan waktu 27,3 hari. Jari-jari orbit bulan 384.000 km,
berapakah percepatan bulan terhadap bumi ?
jawab :
satu kali putaran = periode ( T ) = 27,3 hari
= 27,3.24.3600 = 2358720 sekon
kecepatan sudut = 2 phi/T
percepatan sentripetal = kecepatan sudut^2.R = (2 phi/T)^2.R
= ..... hitung aja pake kalkulator = 2,73 . 10^-3 m/s^2
-
Sebuah bola bermassa 200 gram diikat pada ujung sebuah tali dan diputar dengan kelajuan tetap
sehingga gerakan bola tersebut membentuk lingkaran horisontal dengan radius 0,2 meter. Jika
bola menempuh 10 putaran dalam 5 detik, berapakah percepatan sentripetalnya ?
Jawab :
kmu cari aja periodenya atau frekuensi...
frekuensi = f = banyak putaran/t = 10/5 = 2 Hz
kecepatan sudut = 2 phi.f = 2 phi.2 = 4 phi
percepatan sentripetal = kecepatan sudut^2.R = (4 phi)^2.0,2
= 3,2 phi^2 m/s^2 atau... 31,6 m/s^2
-
:o: soal di atas klo ditanya gaya sentripetalnya tinggal dikali massanya...
Fs = percepatan sentripetal.0,2 kg = 6,32 N
-
14.Sebuah mobil bergerak pada jalan yang melengkung dengan jari-jari 50 m. Persamaan
gerak mobil untuk S dalam meter dan t dalam detik ialah: S = 10+ 10t - 1/2 t2 , Hitunglah
Kecepatan mobil, percepatan sentripetal dan percepatan tangensial pada saat t = 5 sekon !
Jawab :
V = turunan S = 10 - t
V saat t=5 = 10 - 5 = 5 m/s
maka persepatan sentripetal = V^2/R = 5^2/50 = 0,5 m/s^-2
percepatan = a = turunan V = -1 m/s^2
percepatan tangensial = percepatan = -1 m/s^2
-
15. Seorang anak memutar-mutar batu dengan tali berjari-jari R membentuk lingkaran horisontal
setinggi h dari tanah. Tiba-tiba tali putus dan batu terlontarhorisontal serta jatuh di tanah sejauh
x. Tentukan percepatan sentripetal batu selama gerak melingkarnya !
jawab :
:f: waaa... soal ini yang paling susah...
ketika terlempar ketanah berarti terjadi gerak parabola...
waktu untuk jatuh ke tanah = akar (2h/g) = akar (2h/10)
= akar h/5 (ingat.. seperti gerak jatuh bebas... g = percepatan grafitasi = 10)
kecepatan horizontalnya = jarak/waktu = s/t = x/akar (h/5)
percepatan sentripetal = V^2/R = (x/akar (h/5))^2.R
= x^2/(h/5) . R = 5x^2.R/h
Tidak ada komentar:
Posting Komentar