Gerak Melingkar

Gerak melingkar didefinisikan sebagai gerak benda pada lintasan berupa keliling lingkaran, baik lingkaran penuh atau tidak penuh.

Gerak  Melingkar Beraturan (GMB)

Yaitu gerak yang lintasannya melingkar dengan kelajuan linier (besar kecepatan linier) tetap, namun arah kecepatan linier selalu berubah (tidak tetap) sesuai dengan arah garis singgung pada lintasan yang berupa lingkaran

Laju benda sepanjang lintasan selalu tetap. Ingat, hanya laju yang konstan, tetapi kecepatan tidak konstan, karena arahnya selalu berubah-ubah.

Periode (T)  adalah waktu yang diperlukan oleh suatu benda untuk melakukan satu putaran penuh.

Frekuensi (f) adalah banyaknya getaran yang dilakukan dalam waktu 1 detik

HUBUNGAN FREKUENSI (f) DAN PERIODE (T)

Laju linier adalah panjang busur lingkaran yang ditempuh dalam selang waktu tertentu. Dalam satu Periode, panjang busur lingkaran sama dengan keliling lingkaran, sehingga :

Kecepatan sudut (kecepatan anguler) adalah besarnya sudut yang ditempuh benda selama selang waktu tertentu dan untuk GMB besarnya tetap. Dalam satu Periode sudut yang ditempuh benda adalah 360o atau  2p radian. 

Sudut yang ditempuh (q) oleh benda yang bergerak melingkar beraturan selama selang waktu t

HUBUNGAN LAJU LINIER DENGAN KECEPATAN SUDUT

Percepatan sentripetal (as)

Arah kecepatan selalu menyinggung lintasan sehingga selalu berubah-ubah setiap kali terjadi perubahan posisi benda.

Perubahan kecepatan hanya mungkin terjadi jika ada percepatan.

Jadi, selama benda bergerak melingkar beraturan, pada benda  selalu ada percepatan. 

Percepatan tersebut hanya mengubah arah benda, tanpa mengubah lajunya.

Perubahan kecepatan yang demikian hanya mungkin jika arah percepatan selalu tegak lurus arah kecepatan benda. Yang berarti arah percepatan selalu searah jari-jari ke arah pusat lingkaran

Gaya Sentripetal (Fs)

Gaya sentripetal adalah gaya yang bekerja pada benda yang bergerak melingkar yang arahnya menuju pusat lingkaran

Aplikasi GMB pada hubungan roda

Roda A dan B masing-masing berjari-jari RA dan RB seporos, maka besarnya  kecepatan sudut kedua roda sama

Jika roda A dan B bersinggungan diluar dihubungkan dengan tali (tidak seporos), maka besar kecepatan linier kedua roda sama

Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)

Pada gerak melingkar tidak beraturan muncul dua macam percepatan yaitu:

(i) Percepatan ke pusat lintasan, as

(ii) Percepatan tangensial yang arahnya  menyinggung lintasan benda (sejajar dengan arah kecepatan), at

Jika kecepatan benda arah tangensial selalu  konstan maka gerak melingkar semacam ini disebut gerak melingkar berubah beraturan.

Percepatan sentripetal dan percepatan tangensial saling tegak lurus, sehingga percepatan total GMBB adalah :

Percepatan sudut/percepatan anguler (a)

GMBB memiliki nilai percepatan sudut yang tetap. Besarnya percepatan sudut  adalah :