Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Gerak Melingkar Beraturan (GMB)? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini.
Pengertian Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Gerak Melingkar Beraturan (GMB) merupakan salah satu gerak melingkar yang memiliki kecepatan sudut konstan (tetap). Gerak Melingkar itu sendiri adalah gerak yang lintasannya berupa lingkaran, sedangkan kecepatan sudut atau yang juga sering disebut dengan kecepatan anguler adalah sudut yang ditempuh oleh sebuah titik yang bergerak di tepi lingkaran dalam satuan waktu tertentu.
Ciri-Ciri Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
- Memiliki lintasan yang berupa lingkaran.
- Dipengaruhi oleh gaya sentripetal.
- Memiliki kecepatan sudut yang tetap (konstan)
- Memiliki percepatan sentripetal yang berubah – ubah.
Besaran Fisika Pada Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
1. Sudut
Sudut ialah salah satu besaran yang berupa ruas garis dari satu titik pangkal antar satu posisi ke posisi lainnya. Satuan internasioanal untuk Sudut adalah radian (rad), tetapi satuan yang lebih sering dipakai untuk menggambarkan sudut adalah derajat.
Sebuah lingkaran memiliki sudut sebesar 360 derajat. Simbol yang digunakan untuk melambangkan sudut adalah theta (θ).
Rumus :
1 Lingkaran = 2πradian = 360o
1 Radian = 360/2o
jadi
1 Radian = 180/derajat
2. Kecepatan Sudut dan Kecepatan Linear
- Kecepatan Sudut (Kecepatan Anguler)
Kecepatan sudut atau yang juga sering disebut dengan kecepatan anguler adalah sudut yang ditempuh oleh sebuah titik yang bergerak di tepi lingkaran dalam satuan waktu (t) tertentu.
Satuan internasional untuk kecepatan sudut adalah rad per detik (rad/s). Simbol yang digunakan untuk melambangkan kecepatan sudut adalah omega (Ω atau ω).
Rumus :
ω = v / r
- Kecepatan Linear (Kecepatan Tangensial)
Kecepatan Linear (Kecepatan Tangensial) yakni salah satu besaran dalam fisika yang menunjukkan seberapa cepat sebuah benda berpindah dari suatu tempat ke tempat lainnya.
Satuan internasional yang digunakan untuk kecepatan linear adalah meter per sekon (m/s), tetapi dalam kehidupan sehari-hari di Indonesia, pasti kita lebih sering memakai satuan kilometer per jam (km/jam), sedangkan di amerika lebih sering dipakai mil per jam, (mil/jam).
Kecepatan dapat diperoleh dari perkalian antara jarak yang ditempuh dengan waktu tempuh. Simbol dari kecepatan adalah v (huruf kecil).
Rumus :
v = ω . r
Keterangan :
- ω : Kecepatan sudut (rad/s)
- v : Kecepatan linier (m/s)
- r : Jari-jari (m)
3. Percepatan Sudut dan Percepatan Linear
- Percepatan Sudut (Percepatan Anguler)
Percepatan Sudut ialah suatu perubahan kecepatan sudut dalam satuan waktu (t) tertentu). Apabila kecepatan sudut semakin bertambah, maka akan terjadi percepatan (penambahan kecepatan) sudut sehingga percepatan sudutnya positif.
Sedangkan apabila kecepatan sudutnya berkurang maka akan terjadi perlambatan (pengurangan kecepatan) sehingga percepatan sudutnya negatif.
Satuan Internasional untuk percepatan sudut adalah radian per detik kuadrat (rad/s²). Simbol yang digunakan untuk melambangkan percepatan sudut adalah alfa (α).
Rumus :
α = Δω / Δt
- Percepatan Linear (Percepatan Tangensial)
Percepatan linera atau percepatan tangensial yakni sebuah perubahan kecepatan yang terjadi kepada benda tersebut, baik karena pengaruh gaya yang bekerja pada benda ataupun karena keadaan benda. Satuan Internasional untuk kecepatan adalah m/s² .
Simbol yang digunakan untuk melambangkan percepatan linear adalah “a”. Jika perubahan kecepatannya negatif (kecepatan benda menurun) maka disebut dengan perlambatan (a = -), sedangkan jika perubahan kecepatan positif (kecepatannya meningkat) maka disebut dengan percepatan (a = +).
Rumus :
a = ω² . r
atau
a = v² / r
Keterangan :
- α : Percepatan sudut (rad/s²)
- a : Percepatan linier (rad/s²)
- ω : Kecepatan sudut (rad/s)
- v : Kecepatan linier (m/s)
- r : Jari-jari (m)
4. Waktu Tempuh
Waktu tempuh ialah waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk berpindah dari suatu posisi ke posisi yang lain dalam kecepatan tertentu. Satuan Internasional untuk Waktu Tempuh adalah sekon (s).
Sedangkan simbol yang dipakai untuk melambangkan waktu tempuh adalah t (huruf kecil). Waktu tempuh dapat diperoleh dari hasil pembagian jarak dengan kecepatan.
5. Frekuensi dan Periode
- Frekuensi
Secara umum frekuensi adalah besaran ukuran jumlah putaran ulang suatu peristiwa dalam waktu tertentu. Dalam gerak melingkar, frekuensi adalah jumlah putaran yang dapat dilakukan suatu benda dalam satu detik.
Satuan internasional yang dipakai untuk frekuensi adalah Hertz (Hz). Simbol yang digunakan untuk melambangkan frekuensi adalah f (huruf kecil).
Rumus :
T = 1 / f
T = t / n
- Periode
Secara umum Periode adalah waktu yang ditempuh untuk melakukan suatu peristiwa. Dalam gerak melingkar periode adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu lingkaran.
Satuan yang sering digunakan untuk periode adalah detik atau sekon (s). Simbol yang digunakan untuk melambangkan periode adalah T (huruf besar).
Rumus :
f = 1 / T
f = n / t
Keterangan :
- T : Periode (s)
- f : Frekuensi (Hz)
- t : Waktu (s)
- n : Jumlah Putaran
6. Radius
Radius atau yang juga sering kita sebut juga dengan jari – jari lingkaran adalah garis yang menghubungkan titik pusat dengan bagian terluar dari sebuah lingkaran.
Satuan yang sering dipakai untuk radius adalah satuan panjang seperti meter (m), sentimeter (cm), kilometer (km), dll. Simbol yang digunakan untuk melambangkan radius adalah r (huruf kecil).
Rumus Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
θ = ω . t
ω = θ / t = 2π / T = 2π . f
T = 2π . ω
Keterangan :
- θ : Sudut (rad)
- ω : Kecepatan sudut (rad/s)
- t : Waktu (s)
- π : 3,14
- T : Periode (s)
- f : Frekuensi (Hz)
Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Baling-baling helikopter berputar dengan frekuensi 600 rpm. Jari-jari baling-baling tersebut yaitu 2 meter, Hitung :
- Frekuensi putaran baling baling dalam Hz.
- Kecepatan sudut baling-baling
- Kecepatan sebuah titik di tepi baling-baling
Penyelesaian
1. f=nt=60060=10 Hz
2. ω=2πf=20π rad/s
3. v=ωR=20π×2=40π m/s
Demikianlah penjelasan terlengkap mengenai Gerak Melingkar Beraturan (GMB) : Pengertian, Ciri, Besaran, Rumus & Contoh Soalnya Lengkap. Semoga bermanfaat dan bisa menambah ilmu pengetahuan bagi para pencari ilmu. Terima Kasih.