Menjelaskan Contoh Soal dengan singkat

Gerak Melingkar Berubah Beraturan:
Sebuah roda mobil sedang berputar dengan kecepatan sudut 8,6 rad/s. Suatu gesekan kecil pada poros putaran menyebabkan suatu perlambatan sudut tetap sehingga akhirnya berhenti dalam waktu 192 s. Tentukan :

  1. Percepatan sudut
  2. Jarak yang telah ditempuh roda dari mulai bergerak sampai berhenti (jari-jari roda 20 cm)

Pembahasan :
Diketahui : ω0= 8,6 rad/s

ωt = 0 rad/s

t = 192 s
R = 10cm= 0,1 m

Ditanya    : a. @
b. x

Jawab :

Ayunan Konis/kerucut:
Seutas tali dengan panjang 1 m, ujung atasnya dipegang dan ujung bawah dikaitkan ke benda bermassa 100 g.Kemudian tali diputar sehingga benda bergerak melingkar horisontal dengan jari-jari lingkaran 0,5 m. Hitunglah :
a. besar tegangan tali
b. kelajuan linier benda

Pembahasan :

Diketahui : L =1 m
R = 0,5 m
m = 100g = 0,1 kg

Ditanya   : a. T
b. V

Percepatan sentripetal :
Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan kelajuan linier 5,0 m/s dengan jari-jari lintasan
1,25 m. Tentukan besar percepatan sentripetal benda.

Pembahasan :
Diketahui :
v = 5,0 m/s
R = 1,25 m

Ditanyakan:
as

Jawab:

LATIHAN 1

1. Mobil bergerak dengan kelajuan 36 km/jam di sepanjang lintasan melingkar yang mempunyai radius 40 m. tentukan;
a. kecepatan anguler sepeda,
b. Jarak yang ditempuh mbil setelah berputar 4 kali putaran.

2. Baling-baling suatu helikopter melakukan 1200 putaran dalam 1 menit. Tentukan:
a. periode dan frekuensi baling-baling tersebut?
b. kelajuan anguler baling-baling?

Percepatan Sentripetal
Jika suatu benda yang mengalami gerak melingkar beraturan mempertahankan kecepatan tetap yang dimilikinya, berarti ada percepatan yang selalu tegak lurus dengan arah kecepatannya, sehingga lintasannya selalu lingkaran. Percepatan yang diperlukan mengarah ke arah pusat lingkaran dan disebut percepatan sentripetal.

LATIHAN 2

1. Seorang mengendarai sepeda bergerak mengikuti lintasan melingkar dengan kelajuan linier 10 m/s. Jika jari-jari lintasan lingkaran adalah 20 m, tentukan percepatan sentripetal sepeda tersebut
2. Suatu roda berputar dengan kelajuan sudut 20 rad/s. Jika jari-jari putaran roda 20 cm, maka percepatan sentripetal roda adalah?

Besar gaya sentripetal sebanding dengan gaya reaksi dari tangan yang memegang tali. Sesuai dengan hukum II Newton tentang gerak F = m.aS. Dengan mensubstitusikan percepatan

Perlu diperhatikan bahwa konsep gaya sentripetal berbeda dengan gaya sentrifugal. Gaya sentripetal adalah suatu gaya yang nyata ada dalam kaitan dengan pengaruh  benda,  sedangkan gaya sentrifugal adalah suatu gaya samaran. Gaya samaran hadir hanya ketika sistem ditinjau dari suatu kerangka acuan percepatan. Jika sistem yang sama ditinjau dari  kerangka acuan non percepatan, semua gaya samaran menghilang.

Sebagai contoh, seseorang yang naik komedi putar yang berputar akan mengalami suatu gaya sentrifugal yang berarah meninggalkan  pusat sistem itu. Orang mengalami gaya ini sebab dia berputar pada komedi putar, yang mana  percepatan ada pada kerangka acuan.

Gerak melingkar pada bidang vertikal

Kecepatanialah hasil bagi dari besaran panjang dan waktu. Karena kecepatan linear memiliki satuan meter/sekon maka besaran panjangnya harus bersatuan meter dan waktu bersatuan sekon.
1 putaran lingkaran berarti :

jarak tempuh = Keliling lingkaran S = 2
π
R (m)
waktu tempuh = periode gelombang t = T (s)
sehingga kecepatan linearnya :