Definisi Dan Rumus Kecepatan Linear (Tangensial) Gerak Melingkar Beserta Pola Soal Dan Pembahasannya
Dalam gerak melingkar, kita tentunya, juga akan menjumpai besaran fisika kecepatan. Kecepatan pada gerak melingkar sedikit berbeda dengan gerak lurus. Akan tetapi, pada prinsipnya kecepatan pada gerak melingkar identik dengan kecepatan pada gerak lurus beraturan. Lalu ibarat apakah kecepatan pada gerak melingkar tersebut?
Dalam kinematika, besaran kecepatan selalu bekerjasama dengan kelajuan. Ada baiknya kalian perlu tahu dahulu perbedaan kelajuan dan kecepatan pada gerak melingkar sebelum beranjak ke konsep dan rumus kecepatan. Untuk itu perhatikan gambar di atas. Sebuah partikel bergerak pada lintasan sepanjang busur bundar berjari-jari R.
Saat berada di titik A, partikel mempunyai kecepatan v1. Kemudian, partikel bergerak hingga ke titik B dengan kecepatan v2. Kelajuan partikel di titik A dan titik B sama besarnya, tetapi kecepatannya tidak sama. Hal ini disebabkan kecepatan merupakan besaran vektor.
Pada gambar di atas juga terlihat bahwa arah kecepatan partikel di posisi A berbeda dengan arah kecepatan partikel ketika berada di posisi B. Kaprikornus walaupun nilai v1 sama besarnya dengan nilai v2, tetapi arah kecepatan partikel di setiap titik pada lintasan gerak melingkar tidak akan sama.
Jika kalian sudah memahami perbedaan kelajuan dengan kecepatan pada gerak melingkar saatnya kita bahas konsep dan rumus kecepatan pada gerak melingkar. Perhatikan gambar ke-2 di atas. Gambar tersebut yaitu gambar diagram lintasan pada benda yang melaksanakan gerak melingkar.
Pada dikala t0 = 0, anggaplah benda berada pada posisi A. Setelah bergerak selama t sekon, benda menempuh jarak sepanjang busur s. Nah, panjang busur s yang ditempuh dalam selang waktu tertentu ini disebut dengan kecepatan linier atau kecepatan tangensial. Arah kecepatan linear akan selalu menyinggung lingkaran. Sehingga sanggup kita simpulkan pengertian dari kecepatan linear sebagai berikut
Kecepatan linear atau kecepatan tangensial yaitu kecepatan yang dimiliki benda ketika bergerak melingkar dengan arah menyinggung lintasan putarnya dengan kata lain arah kecepatan linear akan selalu tegak lurus (90o) dengan jari-jari lingkaran. |
Dari keterangan di atas, maka kecepatan linier pada gerak melingkar sanggup dirumuskan sebagai berikut:
v | = | panjang busur (s) |
waktu (t) |
Kecepatan tangensial dalam gerak melingkar menyatakan kecepatan benda untuk berputar satu kali putaran penuh. Kita tahu bahwa untuk berputar satu kali putaran penuh, panjang busur (s) yang ditempuh benda sama dengan keliling lingkaran. Sehingga besar kecepatan linear untuk berputar satu kali putaran penuh sanggup dicari dengan persamaan berikut:
v | = | Keliling lingkaran |
waktu |
Sementara itu, waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu kali putaran yaitu periode (T), sehingga besar kecepatan linier atau tangensial sanggup dicari dengan rumus sebagai berikut:
v | = | 2πR | …………pers. (1) |
T |
Dalam fisika, besarnya kecepatan linear disebut juga dengan laju linear. Kemudian kita tahu bahwa nilai dari 1/T = f maka persamaan 1 di atas sanggup kita tulis kembali menjadi persamaan berikut
v | = | 2πRf | …………pers. (2) |
Keterangan:
v = kecepatan linear (m/s)
R = jari-jari bundar (m)
T= periode (s)
f = frekuensi (Hz)
Kedua Rumus kecepatan linear di atas sanggup kalian pergunakan untuk menuntaskan duduk perkara fisika yang bekerjasama dengan kecepatan linear atau kecepatan tangensial, periode dan frekuensi pada gerak melingkar. Untuk memahami penggunaan rumus tersebut coba kalian pahami pola soal perihal kecepatan linear beserta cara penyelesaiannya berikut ini.
#Contoh Soal 1
Sebuah kerikil diikat dengan seutas tali, kemudian diputar sehingga bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari bundar 2 m. Batu melaksanakan ½ kali putaran tiap detiknya. Berapakah periode kecepatan linear kerikil tersebut?
Jawab
Diketahui R = 2 m dan f = ½ kali
Periode T = 1/f
T = 1/½
T = 2 sekon
Dengan memakai persamaan 1, maka kecepatan linear sanggup kita tentukan sebagai berikut:
v = 2πR/T
v = (2 × 3,14 × 2)/2
v = 6,28
Jadi kecepatan linear kerikil tersebut yaitu 6,28 m/s.
#Contoh Soal 2
Sebuah roda sepeda diputar sebanyak 10 kali putaran tiap 1 detik dengan kecepatan tangensial 18 m/s. Tentukan panjang diameter roda sepeda tersebut.
Jawab
Diketahui:
f = 10 hertz
v = 18 m/s
dengan memakai persamaan 2 kita peroleh
v = 2πRf
R = v/2πf
R = 18/(2 × 3,14 × 10)
R = 18/62,8
R = 0,287 m
Oleh lantaran jari-jari sebuah bundar yaitu setengah dari diameter, maka
R = ½ d
d = 2R
d = 2 × 0,287 m
d = 0,574 m = 5,74 cm
jadi, diameter roda sepeda tersebut yaitu 5,74 cm.
Demikianlah artikel perihal pengertian dan rumus kecepatan linear atau kecepatan tangensial pada gerak melingkar beserta pola soal dan pembahasannya. Semoga sanggup bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan hingga jumpa di artikel berikutnya.