Posisi Sudut Gerak Melingkar
Kompetensi Fisika Kelas XI Semester 1
29
. . . 1.10
Keterangan:
ω : kecepatan sudut rata-rata rads atau rpm Δθ : perpindahan sudut rad
Δt : selang waktu yang ditempuh s θ
1
: sudut awal rad θ
2
: sudut akhir rad t
1
: waktu awal s t
2
: waktu akhir s
Sedangkan kecepatan sudut sesaat
adalah turunan pertama dari posisi sudut, atau dapat pula ditentukan dari kemiringan garis
singgung grafik posisi sudut terhadap waktu. Kecepatan sudut sesaat dirumuskan:
ω =
. . . 1.11
Keterangan: ω : kecepatan sudut sesaat rads atau rpm
Pada gerak lurus dan gerak melingkar, kecepatan sudutnya dapat ditentukan dari percepatan sudut dengan cara meng integralkannya.
Jadi, jika kecepatan sudut awal diketahui ω
o
dan percepatan sudut suatu gerak melingkar berubah beraturan
α diketahui maka kece- patan sudut sesaatnya dinyatakan:
ω = ω
o
+ Ú αdt
Secara matematis, nilai integral suatu fungsi juga menunjukkan luas daerah di bawah kurva maka kecepatan sudut pun dapat diten-
tukan dengan menghitung luas grafik antara percepatan terhadap waktu. Dengan demikian, metode grafik dapat digunakan sebagai
suatu alternatif penentuan kecepatan sudut.
Untuk lebih jelasnya, simaklah contoh soal berikut. Kemudian kerjakan kegiatan dan pelatihan di bawahnya
Contoh Soal
Posisi sebuah sudut ditentukan oleh persamaan: θ = 2 t
2
+ 5 rad. Tentukan:
a. posisi sudut saat t = 0 s, b. posisi sudut saat t = 3 s,
c. kecepatan sudut rata-rata dari t = 0 s hingga t = 3 s, d. kecepatan sudut saat t = 3 s.
Penyelesaian:
Diketahui: θ = 2 t
2
+ 5 rad Ditanyakan: a.
θ
t = 0
= . . . ? c.
ω = . . . ?
b. θ
t = 3
= . . . ? d.
ω
= . . . ? Jawab:
Kecepatan Sudut
ω = = Δt
Δθ t
2
– t
1
θ
2
– θ
1
dt d
θ
Kompetensi Fisika Kelas XI Semester 1
30
Praktikum 2
3. Buatlah analisis dan kesimpulan dari semua gerakan yang telah kamu amati Apakah kelima gerakan tersebut memiliki karakter gerakan yang sama?
4. Presentasikan hasil pengamatanmu di depan kelas Beri kesempatan kepada kelompok lain untuk menanggapi
5. Jangan lupa untuk mengembalikan peralatan yang telah kamu gunakan ke tempat semula Jagalah kebersihan lingkungan dan tubuhmu
Buatlah mainan yang bekerja dengan prinsip gerak melingkar. Salah satu contoh mainan yang bekerja dengan prinsip gerak melingkar adalah gasingan. Bagaimana
dengan mainanmu? Tunjukkanlah mainan buatanmu pada pertemuan yang akan datang, serta jelaskan di depan teman-temanmu prinsip kerja mainanmu