Gerak melingkar beraturan (GMB) merupakan gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar kecepatan tetap. Kecepatan pada GMB besarnya selalu tetap, namun arahnya selalu berubah, dan arah kecepatan selalu menyinggung lingkaran. Artinya, arah kecepatan (v) selalu tegak lurus dengan garis yang ditarik melalui pusat lingkaran ke titik tangkap vektor kecepatan pada saat itu.
Besaran-Besaran Fisika dalam Gerak Melingkar
Periode (T) dan Frekuensi (f)
Waktu yang dibutuhkan suatu benda yang begerak melingkar untuk melakukan satu putaran penuh disebut periode. Pada umumnya periode diberi notasi T. Satuan SI periode adalah sekon (s).
Banyaknya jumlah putaran yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak melingkar dalam selang waktu satu sekon disebut frekuensi. Satuan frekuensi dalam SI adalah putaran per sekon atau hertz (Hz). Hubungan antara periode dan frekuensi adalah sebagai berikut.
keterangan :
T : periode (s)
f : frekuensi (Hz)
Kecepatan Linear
Misalkan sebuah benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan arah gerak berlawanan arah jarum jam dan berawal dari titik A. Selang waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh satu putaran adalah T. Pada satu putaran, benda telah menempuh lintasan linear sepanjang satu keliling lingkaran (2 π r ), dengan r adalah jarak benda dengan pusat lingkaran (O) atau jari-jari lingkaran. Kecepatan linear (v) merupakan hasil bagi panjang lintasan linear yang ditempuh benda dengan selang waktu tempuhnya. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
Anda ketahui bahwa T = 1/f atau f = 1/T, maka persamaan kecepatan linear dapat ditulis
Kecepatan Sudut/Kecepatan Angular Gerak Melingkar Beraturan
Dalam gerak melingkar beraturan, kecepatan sudut atau kecepatan anguler untuk selang waktu yang sama selalu konstan. Kecepatan sudut didefinisikan sebagai besar sudut yang ditempuh tiap satu satuan waktu. Untuk partikel yang melakukan gerak satu kali putaran, didapatkan sudut yang ditempuh θ =2 π dan waktu tempuh t = T. Berarti, kecepatan sudut ( ω) pada gerak melingkar beraturan dapat dirumuskan:
keterangan:
ω = kecepatan sudut (rad/s)
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
Percepatan pada Gerak Melingkar Beraturan
Terdapat dua jenis percepatan pada gerak melingkar, yakni percepatan sudut dan percepatan linear. Percepatan sudut terjadi jika besar kecepatan sudut (kelajuan sudut) atau arah kecepatan sudut berubah. Sebaliknya percepatan linear terjadi jika besar kecepatan alias kelajuan atau arah kecepatan berubah.
Pada gerak melingkar beraturan, besar kecepatan sudut dan arah kecepatan sudut selalu konstan karenanya tidak ada percepatan sudut pada gerak melingkar beraturan. Pada gerak melingkar beraturan, hanya besar kecepatan alias kelajuan yang selalu konstan, sedangkan arah kecepatan selalu berubah. Karena arah kecepatan selalu berubah maka pasti terdapat percepatan pada gerak melingkar beraturan, mengingat definisi percepatan adalah perubahan kecepatan (perubahan besar kecepatan dan/atau arah kecepatan).
Percepatan Sentripetal
Percepatan yang terjadi karena adanya perubahan arah kecepatan adalah percepatan sentripetal. Percepatan sentripetal disebut juga percepatan radial. Percepatan sentripetal atau percepatan radial merupakan salah satu jenis percepatan alias percepatan linear. Percepatan sentripetal merupakan besaran vektor karenanya percepatan sentripetal mempunyai besar dan arah.
Besar percepatan sentripetal
Besar percepatan sentripetal dinyatakan melalui persamaan :
Arah percepatan sentripetal
Arah percepatan sentripetal selalu menuju ke pusat lingkaran, sebagaimana ditunjukan pada gambar di bawah.
berikut hasil jurnal saya dapat dilihat pada link di bawah ini
https://drive.google.com/open?id=0B-eC_O85j1FFLU9EOHRzdjJXd2M
SUMBER
http://www.rumus-fisika.com/2014/11/gerak-melingkar-beraturan.html
http://fisikazone.com/gerak-melingkar-beraturan/