Gerak Melingkar: Definisi, Rumus, dan Contoh Soal

Hai sobat fisika

Kesempatan kali ini kita akan membahas tentang gerak melingkar.

Gerak melingkar dan gerak translasi apa sih bedanya?

Mari kita bahas bersama sama di artikel ini.

Pengertian Gerak Melingkar

Gerak melingkar merupakan gerakan yang dilakukan objek dengan lintasan berupa lingkaran atau mengelilingi suatu titik yang tetap.

Sederhananya seperti bulan mengelilingi bumi, bumi mengelilingi matahari dan sebagainya. Pada proses gerak melingkar terjadijuga gerak translasi.

Lalubedanya apa?

Terlihat pada ilustrasi diatas bahwa kecepatan linearatau gerak translasi memiliki arah berhimpit dengan lintasan berupa lingkaran namun jika gerak melingkar geraknya berupa mengikuti lintasan yang berupa lingkaran.

Pada kejadian gerak melingkar juga terdapat percepatan sentripetal. Percepatan ini merupakan percepatan yang arah geraknya mengarah ke pusat lingkaran.

Pada kenyataan sering kita merasakan saat dalam mengendarai sepeda motor dan dalam kecepatan tinggi dalam suatu belokkan kita merasa tertarik ke dalam sebuah belokan tersebut.

Itulah yang dinamakan percepatan sentripetal. Rasa tarikan kearah pusat lintasan itu juga merupakan akibat dari gaya sentripetal.

Semakin besar nilai kecepatan sentripetal objek maka nilai gaya sentripetalnya pun besar.

Dengan demikian kita dapat melihat persamaannya seperti dibawah ini.

Rumus Gerak Melingkar

Oke sekarang kita akan membahas rumus rumus yang ada pada gerak melingkar dan turunannya.

1. Rumus Kecepatan Sudut

ω = v / r

dinama

• ω = kecepatan sudut
• v = kecepatan linear (m/s)
• r = jari jari lintasan (m)

Kecepatan sudut juga dapat dicari dengan persamaan

ω = 2 π f

atau

ω = 2 π / T

dimana

• π = 22/7 atau 3.14
• f = frekuensi (Hz)
• T = periode (s)

2. Rumus Percepatan Sentripetal

a_s = ω² r = v² / r

dimana

• a_s = percepatan sudut (m/s²)
• ω = kecepatan sudut
• v = kecepatan linear (m/s)
• r = jari jari lintasan (m)

3. Rumus Gaya Sentripetal

∑F = m a_s

∑F = m ω ²

∑F = m v² / r

Dimana

• F = gaya sentripetal (N)
• m = massa benda (kg)
• ω = kecepatan sudut
• v = kecepatan linear (m/s)
• r = jari jari lintasan (m)

Baca juga Listrik Statis dan Dinamis.

Gerak Melingkar dalam Kehidupan

Gerak melingkar dalam kehidupan sehari hari telah kita bahas sedikit pada bagian atas artikel ini.

Akan tetapi kita akan membahasnya secara detail pada sub bab ini. Mari kita simak bersama.

1. Pembalap Motor

Pertama kita akan membahas tentang pembalap motor maupun mobol yang berada pada tikungan dengan kecepatan tinggi.

Pada ilustrasi diatas kita dapat melihat gaya gaya yang bekerja dalam pembalap yang sedang pada tikungan.

Terlihat ada beberapa gaya yang bekerja kecepatan linear, kecepatan sudut, percepatan sudut dan gaya sentripetal.

Pada tikungan si pembalap tidak mengalami pentalan ke luar jalur lintasan karena mengalami gaya sentripetal.

Oleh sebab itu pembalap tersebut tidak mengalami pentalan atau keluar jalur lintasan.

2. Bumi dan Matahari

Berikutnya adalah bumi mengelilingi matahari. Pada dasarnya kondisi atau gaya gaya yang dialami relative sama.

Akan tetapi pada kejadian ini  dapat diaplikasikan untuk menghitung periode pada putaran bumi yang berguna untuk menentukan berapajarak lintasan bumimengelilingi matahari.

Proses ini juga dapat digunakan untuk menentukan berapa lama waktu bumi mengelilingi matahari atau bisa disebut berapa lama waktu dalam setahun, dan tang terahir adalah penentuan jarak bumi terhadap matahari.

Setelah kita mempelajari banyak hal diatas kita akan menguji pemahaman anda dengan latihan soal.

Baca juga Momentum dan Impuls.

Contoh Soal Gerak Melingkar

1. Ban sepeda motor Bagus berputar dengan kelajuan linear 7 m/s. Jari-jari roda tersebut 14 cm. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu putaran penuh? 

2. Bola tenis yang bermassa 100 gr diikat dengan tali kemudian diputar secara horizontal dengan kecepatan sudut sebesar 10 rad s^–1. Jika panjang tali l = 50 cm, maka besar gaya sentripetal yang bekerja?

Penutup

Demikian pembahasan tentang gerak melingkar. Semangat belajar. Baca juga Hukum Archimedes.