Minggu, 25 Oktober 2009

1. Percepatan Anguler (α)
Sebuah benda bergerak melingkar dengan laju anguler berubah beraturan memiliki perubahan kecepatan angulernya adalah :
Δω = ω2 – ω1 Dan perubahan waktu kecepatan anguler adalah Δt, maka di dapatkan :
∆ω = perubahan kecepatan sudut (rad/s)∆t = selang waktu (s)α = percepatan sudut/anguler (rads-2)
Sama halnya dengan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), pada GMBB berlaku juga : - Mencari kecepatan sudut akhir (ωt) :
ωt = ω0 ± α.t
- Mencari posisi sudut / besar sudut (θ) yang ditempuh: θ= ω0 t ± α.t2 x = R. θ Dapat diperoleh juga : ωt2 = ω02 ± 2 α.θ
dimana :
ωt = kecepatan sudut/anguler keadaan akhir(rad/s)ω0 = kecepatan sudut/anguler keadaan awal (rad/s)θ = besar sudut yang ditempuh (radian, putaran)1 rpm = 1 putaran permenit 1 putaran = 360° = 2p rad.x = perpindahan linier (m)t = waktu yang diperlukan (s)R = jari-jari lintasan (m)

2. Percepatan Tangensial (at)
Pada gerak melingkar berubah beraturan selain percepatan sentripetal (as) juga mempunyai percepatan tangensial (at).Percepatan Tangensial (at) diperoleh :
maka : at = . R dengan arah menyinggung lintasan.

Partikel P memiliki komponen Percepatan :
a = at + as , dimana at tegak lurus as ( as at )
Besar Percepatan Linier Total partikel titik P :

at = percepatan tangensial (ms-2)as = percepatan sentripetal (ms-2)a = percepatan total (ms-2)
Jika as = dan maka didapat :
Percepatan total (a) :

dimana
V = kelajuan linier (m/s) R = jari-jari lintasan (m) = percepatan sudut (rad s-2)
Semua benda bergerak melingkar selalu memiliki percepatan sentripetal, tetapi belum tentu memiliki percepatan tangensial.Percepatan tangensial hanya dimiliki bila benda bergerak melingkar dan mengalami perubahan kelajuan linier.Benda yang bergerak melingkar dengan kelajuan linier tetap hanya memiliki percepatan sentripetal, tetapi tidak mempunyai percepatan tangensial (at = 0 ).

Gerak melingkar

Gerak Melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap. Agar suatu benda dapat bergerak melingkar ia membutuhkan adanya gaya yang selalu membelokkan-nya menuju pusat lintasan lingkaran. Gaya ini dinamakan gaya sentripetal. Suatu gerak melingkar beraturan dapat dikatakan sebagai suatu gerak dipercepat beraturan, mengingat perlu adanya suatu percepatan yang besarnya tetap dengan arah yang berubah, yang selalu mengubah arah gerak benda agar menempuh lintasan berbentuk lingkaran.


1. GERAK MELINGKAR BERATURAN (GMB)
GMB adalah gerak melingkar dengan kecepatan sudut (w) tetap.
Arah kecepatan linier v selalu menyinggung lintasan, jadi sama dengan arah kecepatan tangensial sedanghan besar kecepatan v selalu tetap (karena w tetap). Akibatnya ada percepatan radial ar yang besarnya tetap tetapi arahnya berubah-ubah. ar disebut juga percepatan sentripetal/sentrifugal yang selalu v.
v = 2pR/T = w R
ar = v2/R = w2 R
s = q R

2. GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)
GMBB adalah gerak melingkar dengan percepatan sudut a tetap.
Dalam gerak ini terdapat percepatan tangensial aT = percepatan linier, merupakan percepatan yang arahnya menyinggung lintasan lingkaran (berhimpit dengan arah kecepatan v).
a = Dw/Dt = aT / R
aT = dv/dt = a R
T = perioda (detik)R = jarijari lingkaran.a = percepatan angular/sudut (rad/det2)aT = percepatan tangensial (m/det2)w = kecepatan angular/sudut (rad/det)q = besar sudut (radian)S = panjang busur
Hubungan besaran linier dengan besaran angular:
vt = v0 + a t wtS = v0 t + 1/2 a t2
Þ w0 + a tÞ q = w0 + 1/2 a t2
Contoh:
1. Sebuah mobil bergerak pada jalan yang melengkung dengan jari-jari 50 m. Persamaan gerak mobil untuk S dalam meter dan t dalam detik ialah:
S = 10+ 10t - 1/2 t2Hitunglah:Kecepatan mobil, percepatan sentripetal dan percepatan tangensial pada saat t = 5 detik !
Jawab:
v = dS/dt = 10 - t; pada t = 5 detik, v5 = (10 - 5) = 5 m/det.- percepatan sentripetal : aR = v52/R = 52/50 = 25/50 = 1/2 m/det2- percepatan tangensial : aT = dv/dt = -1 m/det2