Gerakan melingkarseragam adalah jenis gerakan yang terjadi dengan kecepatanmendakikonstan sepanjang lintasan bentuk Bundar. Meskipun menerima seragam kata sifat, gerakan ini adalah dipercepat, karena perubahan arah vektor kecepatan menyiratkan adanya a percepatan sentripetal arah radial, yang arahnya menunjuk ke pusat kurva.
Lihat juga: gerakan seragam – rumus, konsep, latihan
Pengantar gerak melingkar beraturan
gerak melingkar beraturan (MCU) adalah salah satu di mana partikel bergerak sepanjang jalur melingkar dengan jari-jari konstan. Dalam jenis gerakan ini, baik kecepatan skalar mengenai kecepatan sudut konstan, tetapi gerakan adalahdipercepat, karena dalam jenis lintasan ini perlu ada percepatan, yang menunjuk ke arah jari-jari, selalu menuju pusat kurva, yang disebut percepatan sentripetal.
Karena lintasan tercakup dalam MCU é Bundar, ruang yang dilalui (ΔS) oleh partikel dapat dihitung dari a busur keliling
, sehingga satu putaran penuh memiliki panjang yang sama dengan 2πR, di mana R menyatakan besar jari-jari lingkaran ini.Kecepatan skalar v do gerak melingkar beraturan, pada gilirannya, dihitung dengan rasio antara ruangbepergian (ΔS) dan istirahatdiwaktu (Δt), seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Dalam rumus di atas, adalah mungkin untuk memisahkan besaran sudut dari besaran spasial. Dengan melakukan ini, rumus lain untuk kecepatanmendaki. Rumus seperti itu menunjukkan bahwa modulus kecepatan skalar di mana partikel bergerak dapat dihitung dari produk dari kecepatanbersudut (ω) dan radius jalan (R).
ITU kecepatanbersudut biasa dipanggil frekuensibersudut dan juga dari denyut. Satuan ukurannya adalah radian per detik (rad/s). Namun, karena radian adalah ukuran sudut, dan bukan kuantitas fisik, satuan pengukuran kecepatan sudut, secara tegas, adalah s-1, yang setara dengan hertz (Hz).
Kecepatan sudut juga terkait dengan dua besaran penting lainnya untuk gerakan melingkar: frekuensi (f) dan periode (T). Frekuensi, yang satuan ukurannya juga Hz, menunjukkan jumlah rotasi yang partikel dilakukan setiap detik, sedangkan periode menunjukkan waktu yang diperlukan partikel ini untuk menempuh satu putaran lengkap. Jadi, frekuensi dan periode merupakan besaran yang berbanding terbalik dan berhubungan satu sama lain. Menonton:
Akselerasi sentripetal pada MCU
ITU percepatan sentripetal adalah salah satu yang selalu menunjuk ke pusat kurva dilakukan oleh partikel yang bergerak melingkar. Percepatan ini dapat dihasilkan oleh daya tarik, gaya gesekan, gaya magnetis, diantara yang lain.
Sama seperti percepatan skalar, percepatan sentripetal diukur dalam MS². Namun, arti fisis percepatan sentripetal berbeda dengan arti percepatan skalar. Sementara yang terakhir menunjukkan variasi besaran kecepatan, percepatan sentripetal menunjukkan a variasi arah kecepatan, berkat karakternya vektor kecepatan dalam gerak melingkar.
ITU rumus digunakan untuk menghitung besarnya percepatan sentripetal partikel dalam MCU adalah sebagai berikut:
Baca juga: Gerakan melingkar: MCU dan MCUV
Soal latihan gerakan melingkar beraturan
Pertanyaan 1 -Tentukan kecepatan sudut sebuah partikel yang mengembangkan gerak melingkar beraturan pada lintasan berjari-jari seragam sama dengan 0,5 m, dengan kecepatan konstan 2,0 m/s.
a) 1,5 rad/s
b) 3,0 rad/s
c) 4,0 rad/s
d) 1,0 rad/s
Resolusi:
Berdasarkan informasi yang diberikan oleh pernyataan latihan, kita akan menghitung kecepatan sudut.
Menurut perhitungan kami, kami menemukan bahwa kecepatan sudut partikel ini sama dengan 4,0 rad/s, jadi alternatif yang benar adalah huruf C
Pertanyaan 2 — Sebuah partikel dalam gerak melingkar beraturan menyelesaikan 2 putaran pada keliling dengan jari-jari sama dengan 2,0 m, dalam selang waktu 4,0 s. Tentukan periode dan frekuensi gerakan ini.
a) 0,5 Hz dan 2,0 s
b) 0,4 Hz dan 4,0 s
c) 4,0 Hz dan 2,0 s
d) 2,0 Hz dan 4,0 s
Resolusi:
Pernyataan tersebut menyatakan bahwa partikel menyelesaikan 2 putaran dalam 4,0 detik, yang menunjukkan bahwa dibutuhkan 2,0 s untuk menyelesaikan setiap putaran. Oleh karena itu, hasil ini adalah periode. Frekuensi, pada gilirannya, ditentukan oleh kebalikan dari periode dan harus sama dengan 1/2, yaitu 0,5 Hz, jadi alternatif yang benar adalah huruf a.
*Untuk mengunduh peta pikiran dalam PDF, Klik disini!
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-circular-uniforme-mcu.htm
