MAKALAH KIMIA TENTANG GERAK MELINGKAR

GERAK MELINGKAR

Besaran utama dalam gerak melingkar ada 3 yaitu :

1. Perpindahan sudut  θ
2. Kecepatan sudut w
3. Percepatan sudut q

Yang di rumuskan sebagai berikut :

x = θR

v= wR

a = aR

 

Gerak melingkar adalah gerak suatu benda dalam suatu lintasan melingkar dengan kecepatan tertentu.

Gerak melingkar beraturan (GMB) adalah : gerak melingkar yang besar kecepatan sudutnya (W) tetap terhadap waktunya percepatan sudutnya (ά) nol.

Periode dan frekuensi. Periode adalah selang waktu yang diperlukan oleh suatu benda untuk menempuh satu putaran lengkap (satu kali melingkar) sebagai contoh suatu benda menempuh 5 putaran dalam waktu 10 sekon maka periodenya (symbol T) adalah :

      T = 1 Putaran x

Frekuensi adalah banyaknya putaran yang dapat dilakukan oleh suatu benda dalam selang waktu 1 sekon

Contoh :

Jika suatu benda melakukan 100 putaran dalam 5,5. Maka frekuensi (symbol (f) adalah

Rumus hubungan periode (T) dan frekuensi (f) di nyatakan oleh

Kelajuan linier dan tangseal adalah hasil bagi panjang lintasan linier yang di tempuh benda dengan selang waktu tempuhnya.

Kelajuan Linier           =

                        V         =

Kecepatan sudut dalam hasil bagi sudut pusat yang di tempuh benda dengan selang waktu tempuhnya :

Kecepatan sudut         =

                              W        =

Rumus antara V dengan W adalah

      V = WR

Rumus Percepatan sentripental

a_s = w²R =

Rumus hubungan roda-roda

W₁ = W₂ atau

Untuk dua roda gerigi yang di hubungkan bersinggungan, arah keduanya berlawanan dan kelajuan linier keduanya sama.

      V₁ = V₂ atau W₁R_{1 =} W₂ R₂     (5-8)

Untuk dua roda yang dihubungkan dengan tali, sabuk, atau rental, arah putaran dan kelajuan linier kedua roda adalah sama.

      V₁ = V₂ atau W₁R_{1 =} W₂ R₂     (5-9)

Frekuensi

Frekuensi didefinisikan sebagai banyaknya putaran penuh juga di tempuh benda setiap satuan waktu.

            Rumus :

            Satuan frekuensi adalah per sekon atau HZ

            Rumus hubungan periode T dan frekuensi dinyatakan oleh :

Kelajuan Linier (V) dan Kecepatan Linier (V)

Kelajuan linier di definisikan sebagai sebagai jarak tempuh di bagi waktu tempuh. Jarak tempuh di nyatakan sebagai panjang lintasan yang di tempuh.

Jika benda menempuh satu putaran penuh dengan panjang satu putaran lintasan yang di tempuh S = 2 πR dan waktu tempuh At = T, maka berlaku persamaan laju linear sebagai berikut :

                                        

Kelajuan atau besar linier adalah konsentrasi tetapi arah kecepatan linear selalu berubah-ubah

Kecepatan Sudut (W)

Selama berpindah dari titik satu ke titik dua, sudut  tempuhnya adalah θ dan biasaya di nyatakan dalam radium (rad) untuk satu putaran θ  2π rad dan ∆t = T sehingga terbentuk persamaan kecepatan sudut.

                                                                        Rumus antara kelajuan linear (v) dan

                                                                        Kecepatan sudut (w) dinyatakan :

Contoh :

Sebuah mobil bergerak dengan kelajuan linear 10 m/s pada suatu jalan melengkung berupa unsure lingkaran. Jika jari-jari unsure lingkaran dari jalan  tersebut 20 m, maka, berapakah percepatan sentripentalnya ?

Jawab :

            Diketahui =>   V = 10 m/s

                                    R = 20 m

            Ditanya =>      As . . . ?

            Jawab =>       

A.    Hubungan Percepatan Sentripental dengan Gaya Sentripental

Telah kita ketahui bahwa percepatan sentripental selalu ditimbulkan oleh gaya sentripental (symbol = f₂).

Hubungan antara percepatan sentripental As dan Gaya Sentripental F₂ adalah

F_s = ma_s atau F_s  =

Keterangan :

      F_s         : Gaya Sentripental (Newton)

      m         : Massa benda (Kg)

      v          : Kelajuan benda (m/s)

      w         : Kecepatan sudut (rad/s)

      R         : Jarak benda dari porosnya (m)

Contoh :

            Sebuah mobil bermassa 600 kg pada sebuah tikungan melaju pada 72 km/jam. Berapakah besar gaya sentripentalnya yang mempengaruhi gerak mobil tersebut (jari-jari tikungan jalan 400 m)?.

Jawab :

            Diketahui =>   m = 600 kg

                                    V =

                                    R = 400 m

            Ditanya =>      F_S . . . . ?

            Jawab =>

                                   

                       

B.     Tali Sentripental

Asal gaya sentripental adalah tegangan tali (T)

     
                              Jadi     

Contoh :

Suatu benda bermassa 5,0 kg diikat pada ujung seutas tali yang panjangnya 90 cm. Ujung yang lain diputar dengan kelajuan linear tetap sebesar 3 ms^-1, sehingga benda menempuh lintasan melingkar vertical. Tentukan tegangan maksimum dan minimum tali !

Jawab :

      Diketahui =>   m = 5,0 kg

                              R = 90 cm = 09 m

                              v = 3 ms^-1

                              q = 9,8 m/s²

      Ditanya =>      Ta dan Tb . .. . ?

      Jawab :