Gerak Melingkar Berubah Beraturan (Gmbb)

A. PENGERTIAN GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)

Gerak Melingkar Berubah Beraturan yaitu salah satu gerak melingkar yang percepatan sudutnya tetap. Gerak Melingkar itu sendiri yaitu gerak yang lintasannya berupa lingkaran, sedangkan percepatan sudut yaitu perubahan kecepatan sudut dalam satuan waktu tertentu. Jika kecepatan sudutnya meningkat, maka terjadi penambahan kecepatan (percepatan) sehingga percepatan sudutnya bernilai konkret (α = +) yang disebut juga sebgai GMBB dipercepat, sedangkan kalau kecepatan sudunya menurun, maka akan terjadi pengurangan kecepatan (perlambatan) sehingga percepatan sudutnya bernilai negatif (α = -) yang disebut juga sebagai GMBB diperlambat.

GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)

B. CIRI – CIRI GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)

• Memiliki lintasan berupa lingkaran
• Gerak benda dipengaruhi oleh gaya sentripetal
• Terjadi perubahan kecepatan sudut pada benda
• Percepatan sudutnya tetap

C. BESARAN – BESARAN FISIKA DALAM GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)

1. Sudut

Sudut yaitu salah satu besaran yang berupa ruas garis dari satu titik pangkal antar satu posisi ke posisi lainnya. Satuan internasioanal untuk Sudut yaitu radian (rad), tetapi satuan yang lebih sering digunakan untuk menggambarkan sudut yaitu derajat. Sebuah bundar mempunyai sudut sebesar 360 derajat. Simbol yang digunakan untuk melambangkan sudut yaitu theta (θ). 

RUMUS DAN SATUAN SUDUT

2. Kecepatan Sudut dan Kecepatan Linear

a. Kecepatan Sudut (Kecepatan Anguler)

Kecepatan sudut atau yang juga sering disebut dengan kecepatan anguler yaitu sudut yang ditempuh oleh sebuah titik yang bergerak di tepi bundar dalam satuan waktu (t) tertentu. Satuan internasional untuk kecepatan sudut yaitu rad per detik (rad/s). Simbol yang digunakan untuk melambangkan kecepatan sudut yaitu omega (Ω atau ω).

b. Kecepatan Linear (Kecepatan Tangensial)

Kecepatan Linear (Kecepatan Tangensial) yaitu salah satu besaran dalam fisika yang menunjukkan seberapa cepat sebuah benda berpindah dari suatu kawasan ke kawasan lainnya. Satuan internasional yang digunakan untuk kecepatan linear yaitu meter per sekon (m/s), tetapi dalam kehidupan sehari-hari di Indonesia, niscaya kita lebih sering menggunakan satuan kilometer per jam (km/jam), sedangkan di amerika lebih sering digunakan mil per jam, (mil/jam). Kecepatan sanggup diperoleh dari perkalian antara jarak yang ditempuh dengan waktu tempuh. Simbol dari kecepatan yaitu v (huruf kecil).

RUMUS KECEPATAN SUDUT DAN KECEPATAN LINEAR

3. Percepatan Sudut dan Percepatan Linear

a. Percepatan Sudut (Percepatan Anguler)

Percepatan Sudut yaitu perubahan kecepatan sudut dalam satuan waktu (t) tertentu). Apabila kecepatan sudut semakin bertambah, maka akan terjadi percepatan (penambahan kecepatan) sudut sehingga percepatan sudutnya positif, sedangkan apabila kecepatan sudutnya berkurang maka akan terjadi perlambatan (pengurangan kecepatan) sehingga percepatan sudutnya negatif. Satuan Internasional untuk percepatan sudut yaitu radian per detik kuadrat (rad/s2). Simbol yang digunakan untuk melambangkan percepatan sudut yaitu alfa (α).

b. Percepatan Linear (Percepatan Tangensial)

Percepatan linera atau percepatan tangensial yaitu paerubahan kecepatan yang terjadi kepada benda tersebut, baik sebab efek gaya yang bekerja pada benda ataupun sebab keadaan benda. Satuan Internasional untuk kecepatan yaitu m/s2 . Simbol yang digunakan untuk melambangkan percepatan linear yaitu “a”. Jika perubahan kecepatannya negatif (kecepatan benda menurun) maka disebut dengan perlambatan (a = -), sedangkan kalau perubahan kecepatan konkret (kecepatannya meningkat) maka disebut dengan percepatan (a = +).

RUMUS PERCEPATAN SUDUT DAN PERCEPATAN LINEAR

4. Waktu Tempuh

Waktu tempuh yaitu waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk berpindah dari suatu posisi ke posisi yang lain dalam kecepatan tertentu. Satuan Internasional untuk Waktu Tempuh yaitu sekon (s), sedangkan simbol yang digunakan untuk melambangkan waktu tempuh yaitu t (huruf kecil). Waktu tempuh sanggup diperoleh dari hasil pembagian jarak dengan kecepatan.

5. Frekuensi dan Periode

a. Frekuensi

Secara umum frekuensi yaitu besaran ukuran jumlah putaran ulang suatu insiden dalam waktu tertentu. Dalam gerak melingkar, frekuensi yaitu jumlah putaran yang sanggup dilakukan suatu benda dalam satu detik. Satuan internasional yang digunakan untuk frekuensi yaitu Hertz (Hz). Simbol yang digunakan untuk melambangkan frekuensi yaitu f (huruf kecil).

b. Periode

Secara umum Periode yaitu waktu yang ditempuh untuk melaksanakan suatu peristiwa. Dalam gerak melingkar periode yaitu waktu yang diharapkan untuk menempuh satu lingkaran. Satuan yang sering digunakan untuk periode yaitu detik atau sekon (s). Simbol yang digunakan untuk melambangkan periode yaitu T (huruf besar).

RUMUS FREKUENSI DAN PERIODE

6. Radius

Radius atau yang juga sering kita sebut dengan jari – jari bundar yaitu garis yang menghubungkan titik sentra dengan penggalan terluar dari sebuah lingkaran. Satuan yang sering digunakan untuk radius yaitu satuan panjang menyerupai meter (m), sentimeter (cm), kilometer (km), dll. Simbol yang digunakan untuk melambangkan radius yaitu r (huruf kecil).

D. RUMUS GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)

RUMUS GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)

E. CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN (GMBB)

Sebuah benda berotasi dengan kecepatan 4 rad/s, kalau benda itu berhenti sesudah bergerak selama 10 detik, berapa besar percepatan sudut dan sudut yang ditempuh benda ?

Pembahasan :

Diketahui :

ωo = 4 rad/s

t = 10 s

ωt = 0

Ditanya :

α ?

θ ?

Jawab :

Karena kecepatan karenanya (ωt < ωo) maka terjadi perlambatan, sehingga digunakan tanda negatif (-)dalam rumus yang digunakan :

ωt = ωo – α.t

0   = 4 - 10α

10α = 4

α = 4 / 10

α = 0,4 rad/s2

Nah untuk mencari sudut tempuhnya digunakan rumus berikut :

ωt2 = ωo2 – 2α.θ

(0)2 = (4)2 – (2)(0,4).θ

0 = 16 – 0,8.θ

0,8.θ = 16

θ = 16 / 0,8

θ = 20 radian