Gerak melingkar adalah gerakan benda yang bergerak mengikuti lingkaran. Gerakan ini bisa terjadi pada benda yang berputar pada sumbu tertentu atau pada benda yang bergerak melingkar mengelilingi titik tertentu. Kecepatan linear dan kecepatan angular adalah dua konsep penting dalam gerak melingkar. Dalam artikel ini, kita akan membahas pengertian rumus serta contoh soal kecepatan linear dan kecepatan angular pada gerak melingkar.
Pengertian Kecepatan Linear pada Gerak Melingkar
Kecepatan linear adalah kecepatan suatu benda yang bergerak dalam garis lurus. Namun, pada gerak melingkar, kecepatan linear dihitung sebagai kecepatan benda dalam arah tangensial pada setiap titik pada lingkaran. Dalam gerak melingkar, kecepatan linear dihitung dalam satuan meter per detik (m/s).
Rumus kecepatan linear pada gerak melingkar adalah:
dengan:
- v = kecepatan linear (m/s)
- r = jari-jari lingkaran (m)
- T = periode gerakan (s)
Contoh soal:
Sebuah roda berputar dengan jari-jari 0,5 meter dan memiliki periode gerakan 4 detik. Hitunglah kecepatan linear roda tersebut!
Jawaban:
Jadi, kecepatan linear roda tersebut adalah 0,785 m/s.
Pengertian Kecepatan Angular pada Gerak Melingkar
Kecepatan angular adalah kecepatan suatu benda yang berputar mengelilingi sumbu tertentu. Kecepatan angular dihitung dalam satuan radian per detik (rad/s).
Rumus kecepatan angular pada gerak melingkar adalah:
dengan:
- ω = kecepatan angular (rad/s)
- T = periode gerakan (s)
Contoh soal:
Sebuah benda bergerak melingkar dengan periode gerakan 2 detik. Hitunglah kecepatan angular benda tersebut!
Jawaban:
Jadi, kecepatan angular benda tersebut adalah π rad/s.
Hubungan antara Kecepatan Linear dan Kecepatan Angular pada Gerak Melingkar
Dalam gerak melingkar, kecepatan linear dan kecepatan angular memiliki hubungan yang erat. Hubungan ini dinyatakan dalam rumus:
dengan:
- v = kecepatan linear (m/s)
- r = jari-jari lingkaran (m)
- ω = kecepatan angular (rad/s)
Rumus ini menunjukkan bahwa kecepatan linear dan kecepatan angular berbanding lurus dengan jari-jari lingkaran. Semakin besar jari-jari lingkaran, semakin besar pula kecepatan linear dan kecepatan angular.
Contoh soal:
Sebuah benda bergerak melingkar dengan jari-jari 0,2 meter dan kecepatan angular 2 rad/s. Hitunglah kecepatan linear benda tersebut!
Jawaban:
Jadi, kecepatan linear benda tersebut adalah 0,4 m/s.
Kesimpulan
Kecepatan linear dan kecepatan angular adalah dua konsep penting dalam gerak melingkar. Kecepatan linear dihitung sebagai kecepatan benda dalam arah tangensial pada setiap titik pada lingkaran, sedangkan kecepatan angular dihitung sebagai kecepatan benda yang berputar mengelilingi sumbu tertentu. Kedua kecepatan ini memiliki hubungan yang erat, dan hubungan ini dinyatakan dalam rumus v = rω. Dalam gerak melingkar, kecepatan linear dan kecepatan angular berbanding lurus dengan jari-jari lingkaran.
