Percepatan Sudut Rata-Rata Praktis Belajar Fisika 2 Kelas 11 Aip Sripudin Dede Rustiawan K Adit Suganda 2009
Gerak Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar
113
Contoh
6.4
Piringan hitam bergerak melingkar dengan kecepatan sudut 32 rads. Kemudian, kecepatannya berkurang menjadi 2 rads setelah 10 sekon.
a. Berapakah percepatan sudut meja jika dianggap konstan?
b. Jika radius meja putar adalah 10 cm, berapakah besar percepatan tangensial
dan percepatan sentripetal sebuah titik di tepi piringan pada saat t = 10? c.
Berapakah percepatan totalnya?
Jawab Diketahui:
ω = 32 rads,
ω
t
= 2 rads, r = 10 cm, dan t = 10 s. a.
Kecepatan sudut awal diperoleh dari persamaan ω = ω
+ at. 2 rads = 32 rads +
α
10 s atau
α
= –3 rads
2
Tanda negatif menunjukkan bahwa putaran piringan hitam diperlambat. b.
Percepatan tangensial a
t
sebuah titik yang terletak pada jarak r = 10 cm dari pusat rotasi adalah
a
t
= α r =-3 rads
2
10 cm = –30 cms
2
diperlambat Percepatan sentripetal dihitung sebagai berikut
a
s
= ω
2
r = 2 rads
2
10 cm = 40 cms
2
c. Percepatan total benda adalah.
2 2
2 2 2 2
t s
2, 42 cms 168 cms
a a
a =
+ =
+ = 50 cms
2
.
• Posisi sudut
• Kecepatan sudut
• Percepatan sudut
• Gerak melingkar beraturan
• Gerak melingkar berubah
beraturan
Kata Kunci
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.
1. Posisi sudut suatu titik pada roda dinyatakan oleh
persamaan
θ
= 2t
3
– 3t
2
+ 6 rad dengan t dalam sekon. Tentukanlah:
a posisi sudut titik tersebut pada saat t = 2 sekon;
b kecepatan sudut rata-rata selama 4 sekon
pertama; c
kecepatan sudut titik pada saat t = 4 sekon; d.
percepatan sudut pada saat t = 2 sekon. 2.
Sebuah roda berotasi. Sebuah titik pada roda tersebut memenuhi persamaan kecepatan sudut
ω = 2t + 4, dengan satuan
ω dalam rads dan t dalam sekon. Tentukanlah:
a. percepatan sudut partikel;
b. kecepatan sudut awal partikel;
c. perpindahan sudut partikel antara t = 0 sampai
t = 4 sekon. 3.
Sebuah benda yang massanya 2 kg meluncur di jalan lingkaran vertikal licin dan berjari-jari r = 2 m. Jika
laju benda di titik A yang terletak di jari-jari lingkaran adalah 2
5
ms dan g = 10 ms
2
, tentukan: a.
percepatan sentripetal benda; b.
percepatan sudut benda; c.
percepatan total benda. 4.
Dari keadaan diam, benda tegar melakukan gerak melingkar dengan percepatan sudut 5 rads
2
. Titik P berada pada benda tersebut dan berjarak 20 cm
dari sumbu putar. Tepat setelah benda bergerak selama 0,69 sekon, tentukan:
a. percepatan tangensial yang dialami titik P;
b. percepatan sentripetal yang dialami titik P;
c. percepatan total titik P.
Soal Penguasaan
Materi
6.1
Titik P mengalami percepatan linear a yang terdiri atas percepatan tangensial a
t
dan percepatan sentripetal a
s
, serta percepatan sudut
α αα
α
. Percepatan tangensial adalah komponen percepatan menurut arah garis
singgung. Percepatan sentripetal terjadi akibat perubahan arah vektor kecepatan
dan arah percepatan sentripetal yang arahnya tegak lurus vektor kecepatan menuju pusat lingkaran. Hubungan antara besaran-besaran tersebut adalah
sebagai berikut.
a
t
= αr
a
s
= ω
=
2 2