GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN

Gerak melingkar berubah beraturan (GMBB) adalah gerak objek pada lintasan lingkaran dengan percepatan sudut (α) tetap. Walaupun tetap tetapi nilainya tidak sama dengan nol. Setiap saat partikel mengalami dua macam percepatan, yaitu percepatan sentripetal (as) dan percepatan tangensial (at). Besar maupun arah kecepatan linear v setiap saat berubah. 

Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada gerak melingkar berubah beraturan :

• Peran percepatan sentripetal (as) adalah merubah arah gerak partikel (arah kecepatan linear v) sehingga partikel dapat menempuh gerak melingkar. 
• Percepatan tangensial (at) berpaeran merubah besar kecepatan linear (kelajuan linear) partikel. Hubungan antara percepatan sudut (α) dengan percepatan tangensial (at) dinyatakan dengan persamaan berikut: 

                                                      

• Besar dan arah percepatan total berturut-turut dinyatakan oleh persamaan

                                                    

Keterangan: 

a= percepatan total (m/s2) 

as= percepatan sentripetal (m/s2) 

at= percepatan tangensial (m/s2) 

Berikut persamaan-persamaan gerak pada gerak melingkar berubah beraturan. 

Keterangan: 

∆θ= θ-θ0=perpindahan sudut (rad) 

ω = kecepatan sudut setelah t sekon (rad/s) 

ω2 = kecepatan sudut awal (rad/s) 

α = percepatan sudut (rad/s2)

t = waktu (s)

Baca juga ulasan tentang GERAK MELINGKAR BERATURAN

Read More

GERAK MELINGKAR BERATURAN

A. Definisi

Gerak melingkar beraturan memiliki dua pengertian :

• suatu benda bergerak melingkar beraturan jika selama benda tersebut bergerak melingkar, kelajuan benda selalu konstan atau kelajuan setiap bagian benda selalu konstan.
• suatu benda bergerak melingkar beraturan jika kecepatan sudut benda selalu konstan. Kecepatan sudut merupakan besaran vektor, karenanya kecepatan sudut terdiri dari besar kecepatan sudut dan arah kecepatan sudut.

Agar anda lebih memahami pengertian Gerak Melingkar Beraturan, cermati ulasan berikut :

Kecepatan Sudut Konstan

• Tinjau jarum detik pada jam dinding analog. Ketika jarum detik berputar, semua bagian jarum detik baik yang letaknya di ujung, di tengah maupun di dekat poros, berputar bersama-sama.

• Karena semua bagian jarum detik berputar bersama-sama maka ketika jarum detik menempuh sudut 360^o (satu putaran), semua bagian jarum detik juga menempuh sudut 360^o (satu putaran). 

• Ketika jarum detik menempuh sudut 360^o (satu putaran) selama 60 sekon (satu menit), semua bagian jarum detik juga menempuh sudut 360^o selama 60 detik (satu menit).

 
Kelajuan Konstan

• Ketika jarum detik berputar selama 60 sekon (satu menit), semua bagian jarum detik, baik yang dekat dengan poros maupun jauh dari poros juga berputar selama 60 sekon (satu menit). 

• Walaupun selang waktu semua bagian jarum detik sama, yakni 60 detik, panjang lintasan yang dilalui setiap bagian jarum detik berbeda-beda.  Bagian jarum detik yang dekat dengan poros memiliki lintasan lebih pendek, sebaliknya bagian jarum detik yang jauh dari poros memiliki lintasan yang lebih panjang. 

• Kelajuan setiap bagian jarum detik bergantung pada jaraknya dari poros (r). Semakin jauh dari poros (r besar), kelajuan semakin besar. Walaupun kelajuan setiap bagian jarum berbeda, kelajuan setiap bagian jarum selalu konstan.

B. Besaran-Besaran Fisika dalam Gerak Melingkar

1. Periode (T) dan Frekuensi (f)

• Waktu yang dibutuhkan suatu benda yang begerak melingkar untuk melakukan satu putaran penuh disebut periode. Pada umumnya periode diberi notasi T. Satuan SI periode adalah sekon (s).

• Banyaknya jumlah putaran yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak melingkar dalam selang waktu satu sekon disebut frekuensi. Satuan frekuensi dalam SI adalah putaran per sekon atau hertz (Hz). Hubungan antara periode dan frekuensi adalah sebagai berikut.

                                                                     
          Keterangan:
          T : periode (s)
          f : frekuensi (Hz)

2. Kecepatan Linear
                                       
Misalkan sebuah benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan arah gerak berlawanan arah jarum jam dan berawal dari titik A, maka :

• Selang waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh satu putaran adalah T. Pada satu putaran, benda telah menempuh lintasan linear sepanjang satu keliling lingkaran (2 π r ), dengan r adalah jarak benda dengan pusat lingkaran (O) atau jari-jari lingkaran. Kecepatan linear (v) merupakan hasil bagi panjang lintasan linear yang ditempuh benda dengan selang waktu tempuhnya. 
• Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

                                                            

• Anda ketahui bahwa T = 1/f atau f = 1/T, maka persamaan kecepatan linear dapat ditulis

                                                              
3. Kecepatan Sudut (Kecepatan Anguler)

Sebelum mempelajari kecepatan sudut perlu  dipahami terlebih dahulu :

• Satuan perpindahan sudut bidang datar dalam SI adalah radian (rad). 
• Nilai radian adalah perbandingan antara jarak linear yang ditempuh benda dengan jari-jari lingkaran. Karena satuan sudut yang biasa digunakan adalah derajat, maka perlu Anda konversikan satuan sudut radian dengan derajat. 
• Anda ketahui bahwa keliling lingkaran adalah 2 π r. Misalkan sudut pusat satu lingkaran adalah θ, maka sudut pusat disebut 1 rad jika busur yang ditempuh sama dengan jari-jarinya. Persamaan matematisnya adalah

                                      θ = (2 π r/r) rad ===> θ = 2 π rad. Karena 2 π = 360°
          maka besar sudut dalam 1 rad adalah sebagai berikut :
                                      2 π rad = 360°
                                      1 rad = 360°/2 π   = 360° / 2 x 3,14 = 360°/ 6,28 = 57,3°

Dalam selang waktu (Δt) , benda telah menempuh lintasan sepanjang busur AB, dan sudut sebesar Δθ Oleh karena itu, kecepatan sudut merupakan besar sudut yang ditempuh tiap satu satuan waktu. Satuan kecepatan sudut adalah rad/s .

Selain itu, satuan lain yang sering digunakan untuk menentukan kecepatan pada sebuah mesin adalah rpm, singkatan dari rotation per minutes (rotasi per menit).

Karena selang waktu untuk menempuh satu putaran adalah T dan dalam satu putaran sudut yang ditempuh benda adalah 360° (2 π), maka persamaan kecepatan sudutnya adalah ω = 2 π/T Anda ketahui bahwa T = 1/f atau f = 1/T sehingga persamaan kecepatan sudutnya (Z) menjadi sebagai berikut.
                                                           
Keterangan:
ω : kecepatan sudut (rad/s)
f  : frekuensi (Hz)
T : periode (s)

4. Percepatan Sentripetal

Benda yang melakukan gerak melingkar beraturan memiliki percepatan yang disebut dengan percepatan sentripetal. 

Arah percepatan ini selalu menuju ke arah pusat lingkaran. Percepatan sentripetal berfungsi untuk mengubah arah kecepatan.

Pada gerak lurus, benda yang mengalami percepatan pasti mengakibatkan berubahnya kelajuan benda tersebut. Hal ini terjadi karena pada gerak lurus arahnya tetap. 

Untuk benda yang melakukan gerak melingkar beraturan, benda yang mengalami percepatan kelajuannya tetap tetapi arahnya yang berubah-ubah setiap saat. Jadi, perubahan percepatan pada GMB bukan mengakibatkan kelajuannya bertambah tetapi mengakibatkan arahnya berubah. Ingat, percepatan merupakan besaran vektor (memiliki besar dan arah). 

                            
Percepatan sentripetal dapat ditentukan dengan persamaan berikut :
                                      
                                             

Baca juga ulasan tentang GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN

Read More

PENGUKURAN : BESARAN DAN SATUAN

A. Pengertian

Pengukuran adalah proses membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Hasil dari pada pengukuran merupakan besaran. 

Besaran adalah suatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka atau nilai.

Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu
1. dapat diukur atau dihitung
2. dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai
3. mempunyai satuan

Bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak dapat dikatakan sebagai besaran.

Read More

PENGUKURAN : ALAT UKUR PANJANG

A. Standar dan Alat Ukur Panjang
 
Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang. Menurut satuan SI, besaran panjang dinyatakan dalam meter. Satu meter sama dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 sekon. Besaran panjang diukur dengan menggunakan mistar , stikmeter (meteran gulung), jangka sorong, dan mikrometer skrup. Adapun ketelitian dari masing masing alat tersebut adalah sebagai berikut :

Read More

PENGUKURAN : ALAT UKUR MASSA

1.  Standar dan Alat Ukur Massa

Massa suatu benda adalah banyak zat yang dikandung benda tersebut. Menurut satuan SI, satuan massa adalah kilogram (kg).

Dalam kehidupan sehari hari, kita sering menggunakan istilah berat. Misalnya, berat badan Budi 55 kg. Menurut fisika ungkapan tersebut tidak tepat, karena 55 kg adalah massa badan Budi. Berat dalam fisika memiliki pengertian yang berbeda dengan berat dalam kehidupan sehari hari. Menurut fisika, berat adalah gaya yang dialami oleh suatu benda yang mempunyai massa yang diakibatkan karena adanya gaya tarik bumi. Sesuai dengan pengertian ini, maka berat suatu benda di tempat tempat yang berlainan mungkin berbeda beda tergantung besarnya gaya grafitasi di tempat tersebut.

Read More

PENGUKURAN : ALAT UKUR WAKTU

1.  Standar dan Alat Ukur Waktu

Satuan standar untuk waktu adalah sekon atau detik.

Satu sekon didefinisikan sebagai selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali. 

Berbagai satuan waktu terhadap sekon (detik) adalah:
1 menit = 60 detik
1 jam = 60 menit = 3.600 detik.
1 hari = 24 jam = 1.440 menit = 86.400 detik

Read More

PENGUKURAN : ALAT UKUR SUHU

1. Standar dan Alat Ukur Suhu

Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Satuan standar untuk suhu adalah Kelvin. Satuan lain yang sering digunakan di Indonesia adalah derajat Celcius, sedangkan di Amerika dan Inggris pada umumnya menggunakan derajat fahrenheit.

 2. Alat Ukur Suhu

Alat untuk mengukur suhu adalah Termometer.

Read More

PENGUKURAN : ALAT UKUR LISTRIK

Berikut adalah alat-alat ukur listrik dan fungsinya yang sering digunakan :

1. Amperemeter

Amperemeter ialah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik baik untuk arus  DC maupun AC yang terdapat dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasa dipasang berderet dengan elemen listrik. Jika Anda akan mengukur arus yang mengalir pada sebuah penghantar dengan memakai Amperemeter maka wajib Anda pasang secara seri dengan cara memotong penghantar agar arus mengalir melalui Amperemeter.

Read More

PENGUKURAN : ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA

Pernahakan sobat melihat alat ukur cahaya? Cahaya sendiri sejatinya adalah bentuk dari radisai elektro-magnetik yang punya panjang gelombang tertentu yang masih bisa dilihat oleh mata manusia. 

Keberadaan cahaya merupakan bentuk paket (foton) dari dua hal yang tak terpisahkan yakni gelombang dan partikel. Cahaya punya banyak karakter (properties) seperti kecepatan cahaya, intensitas cahaya, panjang gelombang, dan juga frekuensi gelombang. 

Ada beragam alat ukur cahaya tergantung pada karakter atau sifat dari cahaya itu sendiri. Berikut beberapa diantaranya :

Read More

PENGUKURAN : ALAT UKUR JUMLAH ZAT

Jumlah Zat satuannya dalam SI adalah molekul (mol). Mol adalah istilah yang digunakan sejak 1902 dan merupakan kependekan dari”gram-molecule”.

Satu mol didefinisikan sebagai zat suatu sistem yang mengandung “entitas elementer”(atom,molekul,ion,elektron) sebanyak atom-atom yang berada dalam 12 gram karbon-12. Bilangan ini disebut bilangan Avogadro yaitu  6,0221415×10²³

Read More

KONVERSI SATUAN

konversi satuan adalah perubahan dari suatu sistem satuan ke sistem satuan yang lain. Konversi satuan tidak pernah merubah nilai dari suatu besaran.

Berikut ini konversi satuan dari berbagai besaran yang telah dikumpulkan

Read More

DIMENSI BESARAN

Dimensi suatu besaran adalah cara besaran tersebut tersusun atas besaran-besaran pokoknya. Pada sistem Satuan Internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang berdimensi, sedangkan dua besaran pokok tambahan tidak berdimensi. Cara penulisan dimensi dari suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi tanda kurung persegi. Untuk lebih jelasnya, perhatikan Tabel berikut!

Read More

GERAK LURUS

Gerak lurus adalah gerak suatu objek atau benda yang lintasannya berupa garis lurus. Jenis gerak ini disebut juga sebagai suatu translasi beraturan. Pada rentang waktu yang sama terjadi perpindahan yang besarnya sama.

Gerak lurus dapat dikelompokkan menjadi Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan GLBB.

Read More

BESARAN VEKTOR

Definisi Vektor

Besaran yang hanya memiliki nilai disebut Besaran Skalar. Contohnya besaran massa, panjang, waktu masing-masing memiliki nilai saja yaitu misal 5 kg, 6 m, 7 menit.

Besaran yang memiliki nilai dan arah disebut Besaran Vektor. Contohnya besaran kecepatan, gaya masing-masing 5 m/detik ke utara, 6 Newton ke timur.

Besaran vektor dinotasikan dengan huruf di atasnya ada anak panah atau huruf dicetak tebal sedangkan huruf tanpa cetak tebal adalah nilai (besar) vektor. Lambang besaran vektor yaitu anak panah dimana panjang ruas garis menunjukan nilai vektor dan anak panah menunjukan arah vektor.

Read More