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

3. Percepatan Sudut

Coba kamu amati gerak roda motor yang bergerak dari rumah ke sekolah Selama perjalanan, roda tersebut tidak mungkin memiliki kecepatan sudut yang tetap. Roda kadang berputar pelan karena harus menghindari rintangan atau kadang berputar lebih cepat karena melewati jalan lurus tanpa hambatan. Bahkan, roda kadang harus berhenti karena lampu merah pengatur jalan raya menyala. Perubahan kecepatan sudut pada roda tersebut menunjukkan besarnya percepatan sudut yang terjadi pada roda. Oleh karena kecepatan sudut dari suatu gerak melingkar tidak selalu tetap, dikenal istilah percepatan sudut. Percepatan sudut menunjukkan adanya perubahan kecepatan sudut dalam suatu selang waktu tertentu. Dengan demikian percepatan sudut adalah laju perubahan kecepatan sudut yang terjadi tiap satuan waktu. Semakin besar perubahan kecepatan sudut pada gerak me- lingkar maka semakin besar pula percepatan sudutnya. Demikian juga, semakin besar a. θ = 2 0 2 + 5 = 5 rad c. ω = = = 6 rads b. θ = 2 3 2 + 5 = 23 rad d. ω = = = 7,7 rads Gerak Melingkar A. Tujuan Menganalisis berbagai gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari.

B. Alat dan Bahan

1. Roda sepeda 1 buah 2. Kipas angin 1 buah

C. Langkah Kerja

1. Lakukan pengamatan terhadap beberapa gerak melingkar berikut ini a. Gerakan roda sepeda yang berjalan mengelilingi lapangan sekolah. b. Gerak kipas angin di dalam ruang kelas. 2. Carilah tiga gerak melingkar lainnya yang ada di sekitarmu, kemudian amati- lah Δt Δθ 3 – 0 23 – t θ 3 23