Gerak melingkar: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Rachmat-bot (bicara | kontrib)
k Robot: Perubahan kosmetika
Tidak ada ringkasan suntingan
Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler
 
(29 revisi perantara oleh 22 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
{{mekanika klasik}}
[[Berkas:Circular_motion_diagram.png|180px|rightka|thumbjmpl|Gerak melingkar.]]
 
'''Gerak melingkar''' (atau ''gerak sirkuler''; {{lang-en|circular motion}}) adalah gerak suatu [[benda]] yang membentuk lintasan berupa [[lingkaran]] mengelilingi suatu titik tetap. Agar suatu benda dapat bergerak melingkar ia membutuhkan adanya [[gaya]] yang selalu ''membelokkan''-nya menuju pusat lintasan lingkaran. Gaya ini dinamakan [[gaya sentripetal]]. Suatu gerak melingkar beraturan dapat dikatakan sebagai suatu gerak dipercepat beraturan, mengingat perlu adanya suatu [[percepatan]] yang besarnya tetap dengan arah yang berubah, yang selalu mengubah arah gerak benda agar menempuh lintasan berbentuk lingkaran .<ref>Richard S. Westfall, ''Circular Motion in Seventeenth-Century Mechanics'', [http://links.jstor.org/sici?sici=0021-1753%28197206%2963%3A2%3C184%3ACMISM%3E2.0.CO%3B2-O Isis, Vol. 63, No. 2. (Jun., 1972), pp. 184-189].</ref>.
 
Ciri-ciri gerak melingkar beraturan:
* 1. Besar kelajuan linearnya tetap
* 2. Besar kecepatan sudutnya tetap
* 3. Besar percepatan sentripetalnya tetap
* 4. Lintasannya berupa lingkaran
 
== Besaran gerak melingkar ==
 
Besaran-besaran yang mendeskripsikan suatu gerak melingkar adalah <math>\theta\!</math>, <math>\omega\!</math> dan <math>\alpha\!</math> atau berturur-turut berarti sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut. Besaran-besaran ini bila dianalogikan dengan gerak linier setara dengan posisi, kecepatan dan percepatan atau dilambangkan
berturut-turut dengan <math>r\!</math>, <math>v\!</math> dan <math>a\!</math>.
Baris 46 ⟶ 40:
 
=== Turunan dan integral ===
 
Seperti halnya kembarannya dalam gerak linier, besaran-besaran gerak melingkar pun memiliki hubungan satu sama lain melalui proses integrasi dan diferensiasi.
 
:<math>\int \omega\ dt = \theta \ \quad \leftrightarrow\ \quad \omega = \frac{d\theta}{dt}</math>
 
:<math>\int \alpha\ dt = \omega \ \quad \leftrightarrow\ \quad \alpha = \frac{d\omega}{dt}</math>
 
:<math>\int \int \alpha\ dt^2 = \theta \ \quad \leftrightarrow\ \quad \alpha = \frac{d^2\theta}{dt^2}</math>
 
=== Hubungan antar besaran sudut dan tangensial ===
Baris 59 ⟶ 52:
Antara besaran gerak linier dan melingkar terdapat suatu hubungan melalui <math>R\!</math> khusus untuk komponen tangensial, yaitu
 
:<math>\theta = \frac{r_T}{R}\ \ , \ \ \omega = \frac{v_T}{R}\ \ , \ \ \alpha = \frac{a_T}{R}</math>
 
Perhatikan bahwa di sini digunakan <math>r_T\!</math> yang didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh atau tali busur yang telah dilewati dalam suatu selang waktu dan bukan hanya posisi pada suatu saat, yaitu
Baris 75 ⟶ 68:
 
=== Gerak melingkar beraturan ===
"Gerak Melingkar Beraturan" ('''GMB''') adalah gerak melingkar dengan besar kecepatan sudut <math>\omega\!</math> tetap. Besar Kecepatan sudut diperolah dengan membagi kecepatan tangensial <math>v_T\!</math> dengan jari-jari lintasan <math>R\!</math>.
 
:<math>\omega = \frac {v_T} R</math>
Baris 93 ⟶ 86:
dengan <math>\theta(t)\!</math> adalah sudut yang dilalui pada suatu saat <math>t\!</math>, <math>\theta_0\!</math> adalah sudut mula-mula dan <math>\omega\!</math> adalah kecepatan sudut (yang tetap nilainya).
 
===Ciri-ciri Gerakgerak melingkar berubah beraturan ===:
* 1. Besar kelajuan linearnya tetap
* 2. Besar kecepatan sudutnya tetap
* 3. Besar percepatan sentripetalnya tetap
* 4. Lintasannya berupa lingkaran
 
=== Gerak melingkar berubah beraturan ===
"Gerak Melingkar Berubah Beraturan" ('''GMBB''') adalah gerak melingkar dengan percepatan sudut <math>\alpha\!</math> tetap. Dalam gerak ini terdapat percepatan tangensial <math>a_T\!</math> (yang dalam hal ini sama dengan percepatan linier) yang menyinggung lintasan lingkaran (berhimpit dengan arah kecepatan tangensial <math>v_T\!</math>).
 
:<math>\alpha = \frac {a_T} R</math>
Baris 109 ⟶ 107:
dengan <math>\alpha\!</math> adalah percepatan sudut yang bernilai tetap dan <math>\omega_0\!</math> adalah kecepatan sudut mula-mula.
 
Ciri-ciri gerak melingkar berubah beraturan:
== Persamaan parametrik ==
* Besar kelajuan linearnya berubah
* Besar kecepatan sudutnya berubah
* Besar percepatan sentripetalnya berubah
* Lintasannya berupa lingkaran
 
== Persamaan parametrik ==
Gerak melingkar dapat pula dinyatakan dalam persamaan parametrik dengan terlebih dahulu mendefinisikan:
 
Baris 117 ⟶ 120:
* pusat lingkaran <math>(x_c,y_c)\!</math>
 
untuk kemudian dibuat persamaannya .<ref>''Chapter 22 Parametric Equation,'', Department of Mathematics, University of Washington, [http://www.math.washington.edu/~m124/source/supps/week2/paraeqns1.pdf Math 124 Materials (Autumn), ch 22, pp. 308] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060903203226/http://www.math.washington.edu/%7Em124/source/supps/week2/paraeqns1.pdf |date=2006-09-03 }}.</ref>.
 
Hal pertama yang harus dilakukan adalah menghitung jari-jari lintasan <math>R\!</math> yang diperoleh melalui:
Baris 125 ⟶ 128:
Setelah diperoleh nilai jari-jari lintasan, persamaan dapat segera dituliskan, yaitu
 
:<math>x(t) = x_c + R \cos(\omega t + \phi_x) \!</math>
 
:<math>y(t) = y_c + R \sin(\omega t + \phi_y) \!</math>
 
dengan dua konstanta <math>\phi_x \!</math> dan <math>\phi_y \!</math> yang masih harus ditentukan nilainya. Dengan persyaratan sebelumnya, yaitu diketahuinya nilai <math>(x_0,y_0)\!</math>, maka dapat ditentukan nilai <math>\phi_x \!</math> dan <math>\phi_y \!</math>:
Baris 256 ⟶ 259:
| berubah
|}
 
== Lihat pula ==
* [[Gerak jatuh bebas]]
* [[Gerak lurus]]
* [[Gerak peluru]]
* [[Gerak vertikal]]
 
== Referensi ==
Baris 261 ⟶ 270:
 
== Pranala luar ==
* [https://web.archive.org/web/20100117190656/http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8-01Physics-IFall1999/VideoLectures/detail/embed05.htm Circular Motion Lecture] – a video lecture on CM
* {{id}} [http://www.gurumuda.com/gerak-melingkar Besaran gerak melingkar]
 
* {{id}} [http://www.gurumuda.com/gerak-melingkar-beraturan-gmb Gerak melingkar beraturan]
{{Authority control}}
 
[[Kategori:Fisika]]
[[Kategori:Perputaran]]