A. PENGERTIAN GERAK MELINGKAR BERATURAN
(GMB)
Gerak Melingkar Beraturan (GMB) adalah gerak
melingkar yang memiliki kecepatan sudut konstan (tetap). Gerak Melingkar itu
sendiri adalah gerak yang lintasannya berupa lingkaran, sedangkan kecepatan
sudut atau yang juga sering disebut dengan kecepatan anguler adalah sudut yang
ditempuh oleh sebuah titik yang bergerak di tepi lingkaran dalam satuan waktu
tertentu. Arah dari kecepatan sudut pada GMB searah dengan arah dari kecepatan
linearnya. Kecepatan sudut dari gerak
melingkar beraturan memang tetap, tetapi arah kecepatan sudutnya berbeda – beda
karena gerak benda dipengaruhi oleh gaya yang membelokkan benda tersebut, gaya
ini disebut dengan gaya sentripetal. Karena arah kecepatan yang berbeda ini,
maka terdapat arah percepatan yang berubah-ubah pada GMB. Percepatan yang
dipengaruhi oleh gaya sentripetal ini disebut dengan percepatan sentripetal,
arah percepatan tersebut selalu menuju titik pusat lingkaran tetapi besar
percepatan sentripetal tetap sama karena tidak terjadi perubahan kecepatan
sudut benda.
 |
| GERAK MELINGKAR BERATURAN (GMB) |
B. CIRI – CIRI GERAK MELINGKAR BERATURAN
(GMB)
- Memiliki lintasan yang berupa lingkaran.
- Dipengaruhi oleh gaya sentripetal.
- Memiliki kecepatan sudut yang tetap (konstan)
- Memiliki percepatan sentripetal yang berubah – ubah.
C. BESARAN – BESARAN FISIK DALAM GERAK
MELINGKAR BERATURAN (GMB)
1. Sudut
Sudut adalah salah satu besaran yang berupa ruas
garis dari satu titik pangkal antar satu posisi ke posisi lainnya. Satuan
internasioanal untuk Sudut adalah radian (rad), tetapi satuan yang lebih sering
dipakai untuk menggambarkan sudut adalah derajat. Sebuah lingkaran memiliki
sudut sebesar 360 derajat. Simbol yang digunakan untuk melambangkan sudut
adalah theta (θ).
 |
| RUMUS SUDUT PADA LINGKARAN |
2. Kecepatan Sudut dan Kecepatan Linear
a. Kecepatan Sudut (Kecepatan Anguler)
Kecepatan sudut atau yang juga sering disebut dengan
kecepatan anguler adalah sudut yang ditempuh oleh sebuah titik yang bergerak di
tepi lingkaran dalam satuan waktu (t) tertentu. Satuan internasional untuk
kecepatan sudut adalah rad per detik (rad/s). Simbol yang digunakan untuk
melambangkan kecepatan sudut adalah omega (Ω atau ω).
b. Kecepatan Linear (Kecepatan Tangensial)
Kecepatan Linear (Kecepatan Tangensial) adalah salah
satu besaran dalam fisika yang menunjukkan seberapa cepat sebuah benda
berpindah dari suatu tempat ke tempat lainnya. Satuan internasional yang
digunakan untuk kecepatan linear adalah meter per sekon (m/s), tetapi dalam
kehidupan sehari-hari di Indonesia, pasti kita lebih sering memakai satuan
kilometer per jam (km/jam), sedangkan di amerika lebih sering dipakai mil per
jam, (mil/jam). Kecepatan dapat diperoleh dari perkalian antara jarak yang
ditempuh dengan waktu tempuh. Simbol dari kecepatan adalah v (huruf kecil).
 |
| RUMUS KECEPATAN SUDUT DAN KECEPATAN LINEAR |
3. Percepatan Sudut dan Percepatan Linear
a. Percepatan Sudut (Percepatan Anguler)
Percepatan Sudut adalah 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 adalah radian per detik
kuadrat (rad/s²). Simbol yang digunakan untuk melambangkan percepatan sudut
adalah alfa (α).
b. Percepatan Linear (Percepatan Tangensial)
Percepatan linera atau percepatan tangensial adalah
paerubahan kecepatan yang terjadi kepada benda tersebut, baik karena pengaruh
gaya yang bekerja pada benda ataupun karena keadaan benda. Satuan Internasional
untuk kecepatan adalah m/s² . Simbol yang digunakan untuk melambangkan
percepatan linear adalah “a”. Jika perubahan kecepatannya negatif (kecepatan
benda menurun) maka disebut dengan perlambatan (a = -), sedangkan jika
perubahan kecepatan positif (kecepatannya meningkat) maka disebut dengan
percepatan (a = +).
 |
| RUMUS PERCEPATAN SUDUT DAN PERCEPATAN LINEAR |
4. Waktu Tempuh
Waktu tempuh adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu
benda untuk berpindah dari suatu posisi ke posisi yang lain dalam kecepatan
tertentu. Satuan Internasional untuk Waktu Tempuh adalah sekon (s), sedangkan
simbol yang dipakai untuk melambangkan waktu tempuh adalah t (huruf kecil).
Waktu tempuh dapat diperoleh dari hasil pembagian jarak dengan kecepatan.
5. Frekuensi dan Periode
a. Frekuensi
Secara umum frekuensi adalah besaran ukuran jumlah
putaran ulang suatu peristiwa dalam waktu tertentu. Dalam gerak melingkar,
frekuensi adalah jumlah putaran yang dapat dilakukan suatu benda dalam satu
detik. Satuan internasional yang dipakai untuk frekuensi adalah Hertz (Hz).
Simbol yang digunakan untuk melambangkan frekuensi adalah f (huruf kecil).
b. Periode
Secara umum Periode adalah waktu yang ditempuh untuk
melakukan suatu peristiwa. Dalam gerak melingkar periode adalah waktu yang diperlukan
untuk menempuh satu lingkaran. Satuan yang sering digunakan untuk periode
adalah detik atau sekon (s). Simbol yang digunakan untuk melambangkan periode
adalah T (huruf besar).
 |
| RUMUS FREKUENSI DAN PERIODE |
6. Radius
Radius atau yang juga sering kita sebut dengan jari –
jari lingkaran adalah garis yang menghubungkan titik pusat dengan bagian
terluar dari sebuah lingkaran. Satuan yang sering dipakai untuk radius adalah
satuan panjang seperti meter (m), sentimeter (cm), kilometer (km), dll. Simbol
yang digunakan untuk melambangkan radius adalah r (huruf kecil).
D. RUMUS GERAK MELINGKAR BERATURAN (GMB)
 |
| RUMUS GERAK MELINGKAR BERATURAN (GMB) |
E. CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN GERAK
MELINGKAR BERATURAN (GMB)
Soal 1
Sebuah roda melakukan gerakan melingkar sebanyak 7200
kali per menit. Maka kecepatan sudut roda tersebut adalah...
Pembahasan
Diketahui :
f = 7200 / menit = 7200 / 60 detik = 30 putaran / s =
30 Hz
Ditanya :
ω ?
Jawab :
ω = 2πf
= 2π x 30
= 60 rad/s
Soal 2
Sebuah benda melakukan gerakan melingkar dengan
kecepatan sudut konstan 0,5π rad/s. Berapa putaran yang dapat dilakukan benda
tersebut dalam satu menit ?
Pembahasan
Diketahui :
ω = 0,5π rad/s
Ditanya :
f ?
Jawab :
ω = 2πf
f = ω/2π
= 0,5π / 2π
= 4 Hz
Soal 3
Sebuah roda dengan radius 48 cm diputar melingkar
beraturan dengan kelanjuan linear 1,2 m/s. Maka kecepatan sudutnya adalah...
Pembahasan
Diketahui :
r = 48 cm = 0,48
v = 1,2 m/s
Ditanya :
ω ?
Jawab :
ω = v/r
= 1,2 /
0,48
= 2,5 rad/s
