Gerak Melingkar
Download as DOCX, PDF
15 likes15,682 views
Makalah ini membahas strategi pembelajaran berjudul "Gerak Melingkar" yang menjelaskan konsep dasar gerak melingkar, besaran-besaran yang menggambarkannya, dan hubungan antara besaran linier dan sudut. Makalah ini juga membedakan dua jenis gerak melingkar yaitu gerak melingkar beraturan dan berubah beraturan serta menjelaskan kinematikanya.
![Kinematika GMBB adalah
dengan adalah percepatan sudut yang bernilai tetap dan
adalah kecepatan sudut mula-mula.
Gerak melingkar dapat pula dinyatakan dalam persamaan
parametrik dengan terlebih dahulu mendefinisikan:
titik awal gerakan dilakukan
kecepatan sudut putaran (yang berarti suatu GMB)
pusat lingkaran
untuk kemudian dibuat persamaannya [2].
Hal pertama yang harus dilakukan adalah menghitung jari-jari
lintasan yang diperoleh melalui:
Setelah diperoleh nilai jari-jari lintasan, persamaan dapat segera
dituliskan, yaitu
dengan dua konstanta dan yang masih harus ditentukan nilainya.
Dengan persyaratan sebelumnya, yaitu diketahuinya nilai , maka
dapat ditentukan nilai dan :
Perlu diketahui bahwa sebenarnya
karena merupakan sudut awal gerak melingkar.](https://image.slidesharecdn.com/makalahstrategipembelajaran-121114181539-phpapp02/85/Gerak-Melingkar-6-320.jpg)
Gerak Melingkar
- 1. MAKALAH STRATEGI PEMBELAJARAN GERAK MELINGKAR DISUSUN O L E H : FISIKA 1.2 KELOMPOK VII AMMASE S. AGUS SUTIONO ABDUL RAHMAN ANNISWATI NURUL ISLAMI ALIYAH TARRAFIAH BURHAN JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR 2012
- 2. KATA PENGANTAR Segala puji atas kebesaran atas kebesaran Sang Khalik yang telah menciptakan alam semesta dalam suatu keteraturan hingga dari lisan terpetik berjuta rasa syukur kehadirat Al- lah SWT. Karena atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya lah sehingga kami diberikan kekua-tan dan kesempatan menyelesaikan makalah STRATEGI PEMBELAJARAN ini. Shalawat dan salam senantiasa tercurah kepada baginda Nabi Muhammad SAW, yang diutus ke permukaan bumi ini menuntun manusia dari lembah kebiadaban menuju ke puncak peradaban seperti sekarang ini dan juga sebagai rahmat bagi alam semesta. Kami menyadari sepenuhnya, dalam penyusunan makalah ini tidak lepas dari bimbingan dan masukan-masukan baik dari pihak-pihak yang langsung maupun tidak langsung. Olehnya itu, secara mendalam kami menyampaikan banyak terima kasih atas bimbingan dan masukan-masukan yang diberikan sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah ini. Akhirnya dengan segala kerendahan hati kami menyadari bahwa hanya kepada Allah SWT jugalah kami menyerahkan segalanya. Semoga kita semua mendapat curahan rahmat dan ridho dari-Nya, Amin ! Makassar, November 2012 Penyusun
- 3. BAB I PENDAHULUAN Gerak melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap. Agar suatu benda dapat bergerak melingkar ia membutuhkan adanya gaya yang selalu membelokkan-nya menuju pusat lintasan lingkaran. Gaya ini dinamakan gaya sentripetal. Suatu gerak melingkar beraturan dapat dikatakan sebagai suatu gerak dipercepat beraturan, mengingat perlu adanya suatu percepatan yang besarnya tetap dengan arah yang berubah, yang selalu mengubah arah gerak benda agar menempuh lintasan berbentuk lingkar. Besaran-besaran yang mendeskripsikan suatu gerak melingkar adalah , dan atau berturur-turut berarti sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut. Besaran-besaran ini bila dianalogikan dengan gerak linier setara dengan posisi, kecepatan dan percepatan atau dilambangkan berturut-turut dengan , dan . Gerak melingkar dapat dibedakan menjadi dua jenis, atas keseragaman kecepatan sudutnya , yaitu: gerak melingkar beraturan, dan gerak melingkar berubah beraturan. Gerak melingkar dapat dipandang sebagai gerak berubah beraturan. Bedakan dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Konsep kecepatan yang berubah kadang hanya dipahami dalam perubahan besarnya, dalam gerak melingkar beraturan (GMB) besarnya kecepatan adalah tetap, akan tetapi arahnya yang berubah dengan beraturan, bandingkan dengan GLBB yang arahnya tetap akan tetapi besarnya kecepatan yang berubah beraturan.
- 4. BAB II PEMBAHASAN Gerak Melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap. Agar suatu benda dapat bergerak melingkar ia membutuhkan adanya gaya yang selalu membelokkan-nya menuju pusat lintasan lingkaran. Gaya ini dinamakan gaya sentripetal. Suatu gerak melingkar beraturan dapat dikatakan sebagai suatu gerak dipercepat beraturan, mengingat perlu adanya suatu percepatan yang besarnya tetap dengan arah yang berubah, yang selalu mengubah arah gerak benda agar menempuh lintasan berbentuk lingkar. A. Besaran Gerak Melingkar Besaran-besaran yang mendeskripsikan suatu gerak melingkar adalah , dan atau berturur-turut berarti sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut. Besaran-besaran ini bila dianalogikan dengan gerak linier setara dengan posisi, kecepatan dan percepatan atau dilambangkan berturut-turut dengan , dan . Besaran Gerak lurus dalam Gerak melingkar : Gerak lurus Gerak melingkar Satuan Besaran Satuan (SI) Besaran (SI) poisisi m sudut rad kecepatan m/s kecepatan sudut rad/s percepatan m/s2 percepatan sudut rad/s2 - - perioda s - - radius m
- 5. Gerak melingkar dapat dibedakan menjadi dua jenis, atas keseragaman kecepatan sudutnya , yaitu: gerak melingkar beraturan, dan gerak melingkar berubah beraturan. Gerak melingkar beraturan Gerak Melingkar Beraturan (GMB) adalah gerak melingkar dengan besar kecepatan sudut tetap. Besar Kecepatan sudut diperolah dengan membagi kecepatan tangensial dengan jari-jari lintasan Arah kecepatan linier dalam GMB selalu menyinggung lintasan, yang berarti arahnya sama dengan arah kecepatan tangensial . Tetapnya nilai kecepatan akibat konsekuensi dar tetapnya nilai . Selain itu terdapat pula percepatan radial yang besarnya tetap dengan arah yang berubah. Percepatan ini disebut sebagai percepatan sentripetal, di mana arahnya selalu menunjuk ke pusat lingkaran. Bila adalah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu putaran penuh dalam lintasan lingkaran , maka dapat pula dituliskan Kinematika gerak melingkar beraturan adalah dengan adalah sudut yang dilalui pada suatu saat , adalah sudut mula-mula dan adalah kecepatan sudut (yang tetap nilainya). Gerak melingkar berubah beraturan Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB) adalah gerak melingkar dengan percepatan sudut tetap. Dalam gerak ini terdapat percepatan tangensial (yang dalam hal ini sama dengan percepatan linier) yang menyinggung lintasan lingkaran (berhimpit dengan arah kecepatan tangensial ).
- 6. Kinematika GMBB adalah dengan adalah percepatan sudut yang bernilai tetap dan adalah kecepatan sudut mula-mula. Gerak melingkar dapat pula dinyatakan dalam persamaan parametrik dengan terlebih dahulu mendefinisikan: titik awal gerakan dilakukan kecepatan sudut putaran (yang berarti suatu GMB) pusat lingkaran untuk kemudian dibuat persamaannya [2]. Hal pertama yang harus dilakukan adalah menghitung jari-jari lintasan yang diperoleh melalui: Setelah diperoleh nilai jari-jari lintasan, persamaan dapat segera dituliskan, yaitu dengan dua konstanta dan yang masih harus ditentukan nilainya. Dengan persyaratan sebelumnya, yaitu diketahuinya nilai , maka dapat ditentukan nilai dan : Perlu diketahui bahwa sebenarnya karena merupakan sudut awal gerak melingkar.
- 7. Hubungan antar besaran linier dan angular Dengan menggunakan persamaan parametrik, telah dibatasi bahwa besaran linier yang digunakan hanyalah besaran tangensial atau hanya komponen vektor pada arah angular, yang berarti tidak ada komponen vektor dalam arah radial. Dengan batasan ini hubungan antara besaran linier (tangensial) dan angular dapat dengan mudah diturunkan. Kecepatan tangensial dan kecepatan sudut Kecepatan linier total dapat diperoleh melalui dan karena batasan implementasi persamaan parametrik pada gerak melingkar, maka dengan diperoleh sehingga Percepatan tangensial dan kecepatan sudut Dengan cara yang sama dengan sebelumnya, percepatan linier total dapat diperoleh melalui dan karena batasan implementasi persamaan parametrik pada gerak melingkar, maka
- 8. dengan diperoleh sehingga Kecepatan sudut tidak tetap Persamaan parametric dapat pula digunakan apabila gerak melingkar merupakan GMBB, atau bukan lagi GMB dengan terdapatnya kecepatan sudut yang berubah beraturan (atau adanya percepatan sudut). Langkah- langkah yang sama dapat dilakukan, akan tetapi perlu diingat bahwa dengan percepatan sudut dan kecepatan sudut mula-mula. Penurunan GMBB ini akan menjadi sedikit lebih rumit dibandingkan pada kasus GMB di atas. Persamaan parametrik di atas, dapat dituliskan dalam bentuk yang lebih umum, yaitu: di mana adalah sudut yang dilampaui dalam suatu kurun waktu. Seperti telah disebutkan di atas mengenai hubungan antara , dan melalui proses integrasi dan diferensiasi, maka dalam kasus GMBB hubungan-hubungan tersebut mutlak diperlukan. Kecepatan sudut Dengan menggunakan aturan rantai dalam melakukan diferensiasi posisi dari persamaan parametrik terhadap waktu diperoleh
- 9. dengan Dapat dibuktikan bahwa sama dengan kasus pada GMB. Percepatan total Diferensiasi lebih lanjut terhadap waktu pada kecepatan linier dapat memberikan yang dapat disederhanakan menjadi Selanjutnya yang umumnya dituliskan dengan yang merupakan percepatan sudut, dan yang merupakan percepatan sentripetal. Suku sentripetal ini muncul karena benda harus dibelokkan atau kecepatannya harus diubah sehingga bergerak mengikuti lintasan lingkaran. Gerak melingkar dapat dipandang sebagai gerak berubah beraturan. Bedakan dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Konsep kecepatan yang berubah kadang hanya dipahami dalam perubahan besarnya, dalam gerak melingkar beraturan (GMB) besarnya kecepatan adalah tetap, akan tetapi arahnya yang berubah dengan beraturan, bandingkan dengan GLBB yang arahnya tetap akan tetapi besarnya kecepatan yang berubah beraturan. Gerak berubah beraturan Kecepatan GLBB GMB Besar berubah tetap Arah tetap berubah
- 10. BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Adapun kesimpulan pada makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Gerak melingkar adalah gerak suatu benda yang membentuk lintasan berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap. 2. Kecepatan linier adalah panjang busur lingkaran dibagi dengan waktu yang dipergunakan V= 3. Kecepatan Anguler adalah besar sudut pusat lingkaran yang dilalui dibagi dengan waktu yang dipergunakan. W= 4. Hubungan kecepatan linier dan kecepatan anguler dapat dilihat sebagai berikut : Kecepatan linier : V= Kecepatan anguler : W= Sehingga hubungan kedua diatas dapat dituliskan sebagai berikut : V=W.R 5. Percepatan sentripetal pada gerak melingkar beraturan adalah arahnya selalu menuju kepusat lingkaran sehingga disebut percepatan sentripetal. a= 6. Gerak Melingkar Beraturan (GMB) adalah gerak melingkar dengan besar kecepatan sudut tetap. Besar Kecepatan sudut diperolah dengan membagi kecepatan tangensial dengan jari-jari lintasan 7. Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB) adalah gerak melingkar dengan percepatan sudut tetap. Dalam gerak ini terdapat percepatan tangensial (yang dalam hal ini sama dengan percepatan linier) yang menyinggung lintasan lingkaran (berhimpit dengan arah kecepatan tangensial )
- 11. DAFTAR PUSTAKA Giancolli, Dauglas C.2001.Fisika Edisi v jilid II. Jakarta: Erlangga Halliday dan Resnick dkk.1997. Fisika jilid 2 Edisi 3. Jakarta : Erlangga http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Gerak Melingkar&oldid=5250454 http//.www.google.Pembahasan gerak melingkar.co.id Zaelani, Ahmad. 2006. Fisika Until SMA/MA.Bandung: CV.YRAMAWIDYA