MATERI FISIKA BAB GERAK MELINGKAR dan GERAK PARABOLA

GERAK MELINGKAR

Gerak Melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap. Kecepatan pada gerak melingkar beraturan besarnya selalu tetap namun arahnya selalu berubah, arah kecepatan selalu menyinggung lingkaran, maka v selalu tegak lurus garis yang ditarik melalui pusat lingkaran ke sekeliling lingkaran tersebut.

Sebelum kita jauh membahas gerak melingkar, kita belajar dulu definisi radian.

1 (satu) radian adalah besarnya sudut tengah lingkaran yang panjang busurnya sama dengan jari-jarinya.

 Besarnya sudut :

Gambar putaran roda dengan arah berlawanan jarum jam

Jika panjang busur sama dengan jari-jari, maka q= 1 radian.

Satu radian gunakan untuk menyatakan posisi suatu titik yang bergerak melingkar ( beraturan maupun tak beraturan ) atau dalam gerak rotasi.

Jika, Keliling lingkaran = 2p x radius, gerakan melingkar dalam 1 putaran = 2pradian.

Maka, 1 putaran = 3600 = 2p rad.

Sehingga kita dapatkan 1 rad =360/2p  = 57,30 atau 1 derajad = 0,001745 rad.

Kecepatan sudut

Kecepatan sudut atau kecepatan angular dapat didefinisikan sebagai kecepatan yang dimiki oleh benda yang bergerak melingkar.

Kecepatan sudut rata-rata dapat kita tuliskan sebagai berikut:

CONTOH SOAL

Solusi:

Pada saat t1 = 1 s maka

Pada saat t2 = 4 s maka

Sehingga besar percepatan sudut rata-rata dapat ditentukan dengan: 

GERAK PARABOLA

Gerak parabola merupakan gerak yang lintasannya berupa kurva parabola. Gerak parabola terjadi secara natural ketika benda dilempar keatas dengan sudut tertentu. Contoh dari gerak parabola dalam kehidupan sehari-hari adalah gerak roket atau peluru, gerak bola golf, gerak anak panah yang lepas dari busurnya, gerak komet dan lain sebagainya.

Secara matematis gerak parabola memiliki persamaan kuadratik sebagai berikut:

biasanya gerak parabola sering dinamakan sebagai gerak peluru. Sebelumnya kita telah mempelajari gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Hubungannya dengan gerak parabola yaitu gerak parabola merupakan gabungan dari gerak lurus beraturan pada arah mendatar (arah x) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) yang diperlambat dalam arah vertical (arah y). pada arah y diperlambat karena adanya gaya tarik bumi yang menyebabkan sebuah benda bergerak secara parabolic.

Dala arah x, karena gerak bersifat GLB, maka koponen kecepatannya  selalu tetap setiap saat. Sedangkan pada arah y kecepatannya akan berkurang setiap saat karena gerak benda dilawan oleh percepatan gravitasi bumi kea rah y negative (kebawah).

Jika kita uraikan komponen-komponen gerak tersebut yaitu:

Dalam arah hozontal (x)

Dalam arah vertical (y) 

Dimana xo dan yo menjadi titik acuan. Hal ini tentu saja kita tidak bisa mengabaikan satu hal yaitu pada kenyataannya terjadi gesekan peluru (benda) terhadap udara dan juga kelengkungan bumi juga harus diperhitungkan untuk menambah akurasi gerak sebuah peluru (benda) mencapai sasarannya.

Sebuah tank yang diam hendak ditembak oleh seorang prajurit dari sebuah peluncur roket yang jaraknya 100 m dengan kecepatan 25 m/s. berapakah sudut elevasi yang diperlukan sehingga tank dapat dihancurkan..?

Jawab:

Diketahui: x= 100 m

                  V = 25 m/s

Ditanya: sudut elevasi (ɑ)

Solusi:

Pada arah x dapat dijabarkan sebagai berikut:

Kemudian pada arah y :

Dengan cara mensubtitusikan persamaan (pers.1) dan dengan mengingat tank pada posisi

 y = 0 , maka:

Share this post