kinematika gerak lurus dan melingkar

22

Upload: saffanahpertiwi

Post on 12-Jul-2015

1.783 views

Category:

Education


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar
Page 2: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Kinematika Partikel:

Gerak Melingkar

(Pertemuan Ke-3)

Page 3: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Tujuan

Peserta didik dapat menjelaskan keterkaitan

antara jarak tempuh dan sudut tempuh,

kelajuan (linier) dan kelajuan sudut pada

gerak melingkar.

Peserta didik dapat menjelaskan

karakteristik sudut tempuh, kelajuan

(kecepatan) sudut, kecepatan (linear) dan

percepatan pada gerak melingkar dengan

kelajuan konstan.

Peserta didik dapat menjelaskan frekuensi

dan periode gerak pada gerak melingkar

dengan kelajuan konstan.

Page 4: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Peserta didik dapat menjelaskan

karakteristik sistem roda-roda yang berputar

dengan poros yang berbeda dan sama.

Peserta didik dapat menggunakan

persamaan gerak untuk gerak melingkar

dengan kelajuan konstan dalam

menyelesaikan kasus-kasus gerak

melingkar dengan kelajuan konstan.

Lanjutan . . .

Page 5: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Sudut Tempuh

s

R

radR

s

360 1801 57,3

2

21

360 180

o oo

o

rad

rad rad

Page 6: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Kelajuan Sudut

Kelajuan sudut merupakan laju sudut yang

tempuh. Kelajuan sudut menunjukkan besarnya

sudut (rad) yang ditempuh setiap satuan waktu

(per-sekon). Kelajuan sudut rata-rata:

sv

t

Kelajuan sudut

sesaat: v t

t t

t

v

R

t

v

R

Page 7: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Kecepatan Sudut

Kecepatan sudut merupakan laju perpindahan

sudut. Kecepatan sudut menunjukkan perpindahan

sudut (rad) yang ditempuh setiap satuan waktu

(per-sekon). Kecepatan sudut sesaat:

t

:besar t

?arah

Kecepatan sudut sesaat:

vektor, bisa positif (+) atau

negatif (-).

v

Page 8: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Lanjutan . . .

:arah

:arah

Page 9: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Gerak melingkar dengan kelajuan

konstan [Gerak Melingkar Beraturan

(GMB)]

Page 10: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Gerak Melingkar dengan Kelajuan

Konstan [Gerak Melingkar Beraturan

(GMB)] Karakterteristik utama: bergerak dengan

kelajuan dan kecepatan sudut sesaat yang

konstan.

Sudut yang ditempuh setiap satuan waktu (per-

sekon) sama (tetap). Dengan kata lain jarak

yang ditempuh setiap satuan waktu (per-sekon)

sama (tetap).

;t s v t

v

R

s

t

Page 11: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Pada gerak melingkar dengan kelajuan konstan

(GMB), sudut dan jarak yang ditempuh setiap

satuan waktu (per-sekon) sama (tetap).

Lanjutan . . .

Dengan kata lain pada gerak melingkar dengan

kelajuan konstan (GMB), kelajuan (linear) juga

konstan. Tapi kecepatan (linear) berubah.

Kecepatan linear berubah akibat perubahan

arahnya.

Page 12: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Lanjutan . . .

Gerak melingkar dengan kelajuan konstan

mengalami percepatan karena perubahan arah

kecepatan.

Percepatan akibat perubahan arah kecepatan

disebut dengan percepatan sentripetal.

Page 13: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Lanjutan . . .

Percepatan sentripetal merupakan besaran

vektor.

Arah percepatan sentripetal selalu menuju pusat. Besar percepatan

sentripetal:22

sp

va R

R

Pada GMB besar percepatan sentripetal selalu

konstan karena kelajuan (linear/tangensial) dan

juga kelajuan sudut selalu konstan. Sedangkan

arahnya berubah meskipun selalu menuju pusat.

Page 14: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Lanjutan . . .

Kelajuan sudut pada GMB menunjukkan frekuensi

gerak. Frekuensi gerak pada GMB menunjukkan

jumlah putaran yang ditempuh benda setiap satuan

waktu. 2

:

f

frekuensi sudut

Periode gerak pada GMB menunjukkan waktu

yang dibutuhkan untuk menempuh satu putaran

penuh.1 2

Tf T

2 Rv

T

;1 2n

f put radt

Page 15: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Gerak Melingkar Beraturan

pada

Roda Berhubungan

(1)k b

b k

bk b

k

R

R

R

R

b

k

; ;k b k b k bR R n n

k b

b k

bk b

k

n

n

n

n

k b k k b bv v R R

Page 16: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

(2)Lanjutan . . .

; ;b k b k b kv v R R

b kb k

b k

v v

R R

b k

b k

bb k

k

v v

R R

Rv v

R

k

b

Page 17: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

(3)Lanjutan . . .

v sama

berbeda

1

2

Page 18: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Lanjutan . . .

Benar atau salah pernyataan di bawah ini.

Pada GMB, benda bergerak dengan

kecepatan tangensial yang konstan.

Sudut yang ditempuh setiap satuan waktu

pada GMB selalu sama.

Benda mengalami perubahan kecepatan saat

bergerak melingkar dengan kelajuan konstan.

Arah percepatan pada GMB selalu mengarah

menuju pusat.

Pada GMB, benda bergerak dengan

percepatan yang berubah.

Page 19: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Lanjutan . . .

Sebuah benda bergerak melingkar

beraturan dengan kecepatan sudut konstan

sebesar 5 rad/s dan jari-jari lintasan 2 m.

Berapakah jarak yang ditempuh setelah

benda bergerak 10 s?

Sebuah mobil mengitari suatu lintasan

melingkar mendatar dengan jari-jari 40 m

dengan kelajuan tetap 20 m/s. Percepatan

mobil tersebut adalah . . . (besar dan arah)

Sebuah satelit mengorbit pada ketinggian

7000 km dari pusat bumi. Berapakah

kelajuan satelit jika waktu yang dibutuhkan

untuk menempuh satu kali putaran adalah 90

menit? (m/s)

Page 20: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Lanjutan . . .

Sebuah mesin penggiling padi menggunakan dua

buah roda yang dihubungkan dengan sabuk seperti

pada gambar di bawah dengan laju putaran yang

tetap. Jika jari-jari roda A dua kali jari-jari roda B,

maka perbandingan besar kelajuan sudut roda A

dan roda B adalah . . .

A B

Page 21: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Lanjutan . . .

Pada roda A dipasang roda C dengan jari-jari

seperempat roda A dan sabuk dipindahkan pada

roda C tersebut. Berapakah perbandingan kelajuan

sudut roda A dan C? Berapakah perbandingan

kelajuan sudut roda B dan C? Jika roda B berputar

dengan frekuensi 200 rpm, berapakah frekuensi

putaran roda A dan C?

Page 22: Kinematika Gerak Lurus dan Melingkar

Selesai