Document

Report
-ROTASISetelah mempelajari bagian ini, siswa mampu :
• menghitung percepatan sentripetal, perc tangensial dan
percepatan total pada gerak melingkar
• membedakan besaran linier dari besaran angular
• menghitung besaran angular dari besaran linier atau
sebaliknya
BERGERAK MELINGKAR - BERPUTAR ( Rotasi )
melingkar
rotasi
GERAK MELINGKAR :
Gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran
Benda/partikel bergerak melingkar dari A ke B menempuh :
jarak ds
atau
sudut dq
Besaran LINIER
R
dq
Kecepatan linier
( tangensial ) : V m/s
Percepatan tangensial
aT m/s2
A
Besaran ANGULAR
ds
B
ds = R dq
Kecepatan sudut :
w o/s ; rad/s
Percepatan sudut :
a o/s2; rad/s2
V
A
R
ds
dq
Besaran LINIER
V
Kecepatan linier
( Kec tangensial ) :
v
ds
dt

B
Besaran ANGULAR
Kecepatan sudut :
R dq
w
dq
O/s
dt
dt
v  Rw
; rad/s
Percepatan sudut :
a 
dw
dt
2

d q
dt
2
/s2 ;
rad / s2
0
MEMBEDAKAN KECEPATAN TANGENSIAL v
DARI KECEPATAN ANGULAR w
w
sama
Pada pertandingan lari, pelari di jalur terluar menempuh jarak yang lebih
panjang untuk jumlah putaran yang sama dibandingkan pelari di jalur
yang lebih dalam.
– Makin besar w, makin tinggi pula v pada benda yang berotasi
( misalkan merry-go-round atau CD), artinya v ~ w
w tidak tergantung pada di mana anda berada di merry-goround, tetapi v tergantung pada posisi anda, artinya v ~ r
Kecepatan liniernya dua kali kecepatan
linier orang ini
Semua orang mempunyai rpm sama, tetapi kecepatan linier yang berbeda
CONTOH SOAL 1
Agar musik CD terdengar baik, keping CD harus berputar dengan
kecepatan linier yang konstan. Umumnya, CD player mempunyai kecepatan
1,3 m/s. Apakah kecepatan angular keping CD ketika sedang
memperdengarkan lagu dari track dalam,
A.Lebih besar
B.Lebih kecil atau
C.Sama
dibandingkan kecepatan angular keping CD ketika memperdengarkan
lagu dari track yang lebih luar ?
v=Rw
Agar kecepatan v konstan, w harus mengecil
bila r membesar. Dengan demikian jawaban
yang benar adalah A.
.
SOAL 1
Tugas
Sebuah roda yang besar digandeng lewat sebuah ban ( belt )
ke sebuah roda yang diameternya setengah dari diameter
roda yang besar tadi. Bagaimana perbandingan kecepatan
angular kedua roda itu ?
CONTOH SOAL 2 ( Bab II : 38 )
W
Sebuah roda berputar pada 480 rpm. Berapa kecepatan sudut
roda itu dalam rad/s dan berapa laju titik yang berada 30 cm
dari pusat roda ?
Gerak Melingkar
9
GERAK MELINGKAR
v konstan
v tak konstan
ada
Ke slide 10
a
PERCEPATAN SENTRIPETAL ( mengubah arah kecepatan )
aR 
v
2
R
( konstan )
aR 
v
2
(tak konstan)
R
PERCEPATAN TANGENSIAL (mengubah besarnya kecepatan)
aT  0
aT 
dv
 Ra
dt
PERCEPATAN TOTAL
a = a R+ a T
Ke slide 13
Ke slide 11
MELINGKAR BERATURAN
MELINGKAR TAK BERATURAN
V = 10
V=5
V=5
V=5
V = 5 m/s
V konstan
Back
V=7
V = 15
V = 5 m/s
V tidak konstan
V = 10
V=5
aT
aR
aR
aR
V=5
aR
V=5
aR
aR
V = 5 m/s
aT = 0
Back again
V=7
aT
aT
aR
aT
aR
V = 5 m/s
V = 15
MELINGKAR BERATURAN
MELINGKAR TAK BERATURAN
Padanan gerak lurus dan gerak melingkar
Melingkar dengan
a konstan
Lurus dengan
a konstan
v  vo  a t
w  wo  a t
2
2
v 
2
vo
 2 a (s - s o )
s  so  vo t 
1
2
at
2
w 
2
wo
 2 a (q - q o )
q  qo  wo t 
1
2
at
2
CONTOH SOAL 3 ( Bab II : 41 )
W
Sebuah piringan yang berputar dengan kecepatan 9/ putaran per menit (rpm)
dihentikan. Piringan tersebut diperlambat dengan percepatan angular konstan
dan berhenti dalam waktu 2 menit.
a. Hitunglah besar percepatan angularnya !
b. Berapa putaran yang dilakukan piringan tersebut sebelum berhenti ?
SOAL 2
Tugas
Sebuah roda yang berputar pada kecepatan 6 putaran/s mengalami
percepatan sudut sebesar 4 rad/s2. Berapa waktu yang diperlukan agar
kecepatan sudut mencapai 26 putaran/s dan berapa jumlah putaran
yang telah dibuat selama waktu itu ?
CONTOH SOAL 4
Sebuah cakram yang diameternya 10 cm, dipercepat hingga tepi roda
bergerak dengan percepatan tangensial aT = 5 cm/s2. Bila pada keadaan
awal, kecepatan tepi roda itu 4 cm/s, hitunglah :
a. Kecepatan sudut roda 3 s setelah dipercepat ( dalam rpm dan rad/s )
b. Percepatan radial pada t = 3 s !
c. Sudut yang ditempuh selama 3 s itu ( dalam derajat dan radian )
SOAL 3 ( Bab II : 45 )
Tugas
W
Waktu maksimum untuk mendengarkan musik dari CD musik standar adalah
74 menit 33 sekon.
a. Berapa putaran yang dibuat cakram itu selama waktu tersebut, jika
jari – jari jalur ( track ) terdalam adalah 23 mm sedangkan jari – jari jalur
terluar adalah 58 mm?
b. Berapa panjang total jalur yang melewati lensa selama waktu itu ?
c. Jika percepatan sudut a dianggap konstan, hitunglah a !
Gerak Melingkar
17
SOAL 4
Sebuah gerinda mempunyai jari – jari 10 cm dan harus berputar hingga
kecepatan tepi gerinda adalah 6 m/s. Berapakah kecepatan sudutnya ?
Seandainya gerinda ini menggulung benang di tepinya, berapa panjang
benang yang tergulung dalam 5 sekon, bila gerinda berputar dengan
kecepatan sudut yang anda dapatkan tadi ?

similar documents