Definisi Dan Rumus Kecepatan Sudut (Anguler) Gerak Melingkar Beserta Pola Soal Dan Pembahasannya
Dalam gerak lurus berubah beraturan atau GLB, kecepatan dibedakan menjadi dua, yaitu kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. Pada gerak melingkar, kecepatan gerak benda juga dibedakan menjadi dua yaitu kecepatan linear dan kecepatan sudut. Lalu ibarat apa kecepatan sudut pada gerak melingkar itu? Untuk memahami pengertian dan konsep kecepatan sudut perhatikan gambar berikut ini.
Sebuah partikel bergerak melingkar ibarat yang ditunjukkan pada gambar di atas. Partikel bergerak dari titik A ke titik B dalam selang waktu t membentuk sudut sebesar θdengan kecepatan linear v yang arahnya selalu menyinggung lingkaran. Sudut θ yang dibuat oleh partikel dari titik A ke titik B disebut dengan posisi sudut. Arah posisi sudut selalu mengikuti arah gerak melingkar partikel.
Kemudian dalam selang waktu ∆t partikel kembali bergerak dari titik B ke titik C, sehingga terjadi perubahan posisi sudut sebesar ∆θ. Sama halnya dengan posisi sudut, arah perubahan posisi sudut juga mengikuti arah gerak partikel pada lintasan tersebut.
Perubahan posisi sudut benda yang bergerak melingkar akan bernilai positif jikalau gerak benda berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Adapun perubahan posisi sudut akan bernilai negatif jikalau arah gerak benda searah dengan arah putaran jarum jam. |
Dalam fisika, perubahan posisi sudut (∆θ) dalam selang waktu (∆t) tertentu disebut dengan kecepatan sudut atau kecepatan anguler yang disimbolkan dengan ω (omega) dengan arah mengikuti arah gerak benda pada lintasan yang berbentuk bundar (perhatikan gambar di atas). Dengan demikian sanggup kita simpulkan pengertian dari kecepatan sudut sebagai berikut.
Kecepatan sudut atau kecepatan anguler yaitu perubahan posisi sudut benda yang bergerak melingkar tiap satu satuan waktu. Arah kecepatan sudut mengikuti arah gerak benda yang bergerak melingkar atau sama dengan arah posisi sudut. |
Berdasarkan definisi kecepatan sudut di atas, maka sanggup kita peroleh persamaan atau rumus kecepatan sudut sebagai berikut
ω | = | Perubahan sudut |
Selang waktu |
Atau sanggup kita tulis sebagai simbol berikut
ω | = | ∆θ | …………pers. (1) |
∆t |
Seperti pada kecepatan linear, kecepatan sudut atau kecepatan anguler juga menyatakan kecepatan untuk menempuh sudut satu putaran penuh. Satuan yang digunakan untuk menyatakan besar sudut yaitu rperiode. Oleh alasannya yaitu itu, persamaan 1 di atas sanggup kita ubah sebagai berikut
ω | = | 2π | …………pers. (2) |
T |
Karena kita tahu bahwa 1/T = f maka, rumus kecepatan sudut pada persamaan 2 tersebut sanggup kita tulis kembali menjadi persamaan berikut ini
ω | = | 2πf | …………pers. (3) |
Keterangan:
ω | = | kecepatan sudut/anguler (rad/s) |
∆θ | = | perubahan posisi sudut (rad) |
∆t | = | Selang waktu (s) |
T | = | periode (s) |
f | = | frekuensi (Hz) |
Info Penting | ||
Satuan kecepatan sudut ω adalah putaran/sekon atau rad/s, dimana untuk 1 putaran/sekon setara dengan 2π rad/s. Selain itu kecepatan sudut atau kecepatan anguler sanggup juga mempunyai satuan rpm atau rotasi per menit dimana jikalau kita konversi 1 rpm = 2π/60 rad/s. Untuk lebih memahami konversi satuan, silahkan kalian baca artikel ihwal cara konversi satuan besaran fisika. | ||
Perlu Diingat | ||
Untuk lebih memahami ihwal konsep kecepatan sudut atau kecepatan linear dan juga penggunaan rumus-rumusnya silahkan kalian pahami dua pola soal ihwal kecepatan sudut atau kecepatan anguler beserta cara penyelesaiannya berikut ini.
#Contoh Soal 1
Sebuah benda yang berada di ujung sebuah CD melaksanakan gerak melingkar dengan besar sudut yang ditempuh yaitu ¾ putaran dalam waktu 1 sekon, tentukanlah kecepatan sudut dari benda tersebut.
Penyelesaian
Diketahui:
f = (¾ putaran)/(1 s)
f = 0,75 Hz
dengan memakai persamaan 3, kita peroleh
ω = 2πf
ω = 2 × 3,14 × 0,75
ω = 4,71 rad/s
jadi besar kecepatan sudut benda tersebut yaitu 4,71 rad/s.
#Contoh Soal 2
Sebuah partikel bergerak pada lintasan melingkar dengan jari-jari 0,5 m. Partikel tersebut bisa menempuh sudut 60π rad dalam 15 sekon. Tentukan:
a) kecepatan anguler partikel
b) waktu yang diharapkan partikel untuk berputar satu kali
c) frekuensi gerak partikel
penyelesaian
∆θ = 60π rad
∆t = 15 s
a) kecepatan sudut dapat dihitung denga memakai persamaan 1
ω = ∆θ/∆t
ω = 60π/15
ω = 4π rad
b) waktu satu kali putaran adalah periode yang memenuhi:
ω = 2π/T
T = 2π/ω
T = 2π/4π
T = ½ sekon
c) frekuensi sebesar:
f = 1/T
f = 1/(½)
f = 2 Hz
Demikianlah artikel ihwal pengetian dan rumus kecepatan sudut atau kecepatan anguler pada gerak melingkar beserta pola soal dan pembahasannya. Semoga sanggup bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan hingga jumpa di artikel berikutnya.