Selama partikel melakukan gerak melingkar, posisinya selalu berubah. Misalnya partikel tersebut bergerak melingkar dengan jari-jari 10 cm dan
setiap sekon dapat menempuh sudut 0,1 Radian maka posisi partikel setiap saat dapat dilihat pada tabel di bawah.
Tabel 1.2
Cara menyatakan posisi partikel tersebut disebut cara koordinat polar. Secara umum posisi partikel yang melakukan gerak melingkar dapat di-
nyatakan dengan koordinat polar
r = posisi partikel yang melakukan gerak melingkar
R = jari-jari satuan dalam SI adalah meter θ
= sudut yang ditempuh satuan dalam SI adalah Radian
1. Pengertian Sudut 1 Radian
Sudut 1 Radian adalah sudut pusat lingkaran dengan panjang busur lingkaran sama dengan jari-jari lingkaran.
Dari gambar 1.11 didapat 2π Radian = 360
o
1 Radian = 1 Radian = 57,32
o
Selama benda melakukan gerak melingkar maka kecepatan benda selalu berubah-ubah.
Gambar 1.11 Sudut 1 Radian
360 2
360
o o
π =
6 28 ,
O
1 Radian
R R
R
r = R, θ
Waktu Sudut yang ditempuh
Jari-jari Posisi partikel
sekon radian
cm
10 10 cm, 0
1 0,1
10 10 cm; 0,1 Rad
2 0,2
10 10 cm; 0,2 Rad
3 0,3
10 10 cm; 0,3 Rad
4 0,4
10 10 cm; 0,4 Rad
Persamaan Gerak
16
Di Unduh dari : Bukupaket.com Sumber buku : bse kemdikbud
Bagaimanakah arah kecepatan benda yang melakukan gerak melingkar? Untuk memahami gerak melingkar, lakukan percobaan berikut
Percobaan 1.1 :
Arah Gerak Melingkar Gantunglah benda dengan tali OA yang panjangnya 1 meter.
Pegang ujung O dengan tangan dan putarlah benda sehingga benda berputar pada bidang vertikal dengan pusat perputaran di
titik O. Setelah beberapa saat benda berputar dan pada saat posisi benda di tempat tertinggi, lepaskan tali dari tangan, serta per-
hatikan arah gerak benda pada saat tali terlepas dari tangan
Diskusikan dengan kelompok Anda tentang arah gerak benda sesaat setelah tali terlepas dari tangan, dan gambarlah arah benda tersebut pada gam-
bar di bawah 1. Arah kecepatan benda sesaat tali terlepas dari tangan.
2.
Apakah yang dapat Anda simpulkan dari kegiatan tersebut?
2. Hubungan Kelajuan Linear dan Kecepatan sudut
Gambar 1.12 sebuah partikel ber- gerak melingkar dengan jari-jari lintasan
= R. Selama partikel bergerak melingkar dengan kecepatan v menyinggung ling-
karan, dan arah tegak lurus pada jari- jari R.
Dari gambar 1.11 terlihat bahwa S = R .θ sehingga:
v ds
dt R
d dt
= =
θ
O
O
Benda
A tali
O
A B
v R
θ S
Gambar 1.12 Partikel berputar pada lingkaran
berjari-jari R
Fisika SMAMA Kelas XI
17
Di Unduh dari : Bukupaket.com Sumber buku : bse kemdikbud
Perubahan sudut yang disapu R setiap detik, dinamakan kecepatan sudut yang diberi lambang ω.
Kecepatan sudut dapat dirumuskan sebagai berikut.
Jika kecepatan V dalam hal ini dinamakan kecepatan tangensial atau kecepatan linear, dihubungkan dengan kecepatan sudut, maka diperoleh per-
samaan: v = kecepatan linear ms
ω = kecepatan sudut Rads
R = jari-jari lingkaran m Kecepatan sudut ω dinyatakan sebagai kuantitas vektor di mana arahnya
tegak lurus pada bidang gerakan putar kanan suatu sekrup, seperti terlihat pada gambar di bawah:
Dari gambar 1.13 bahwa R = r sin β sehing- ga V = ω dt atau secara vektor ditulis: v = ω x r
ini berlaku apabila pada gerak melingkar de- ngan r dan β yang selalu tetap.
Jika sekali berputar atau satu periode memerlukan waktu T serta banyaknya putaran
tiap detik atau frekuensi sama dengan f,
maka: Frekuensi diukur dalam satuan per detik
atau hertz Hz.
3. Percepatan Sentripetal dan Gaya Sentripetal
