Kumpulan Rumus Lengkap Kinematika Gerak Melingkar

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

Advertisement

Baca Juga:

Gerak melingkar merupakan gerak suatu benda pada lintasan yang berbentuk lingkaran. Dalam gerak melingkar terdapat dua jenis besaran, yaitu besaran sudut (anguler) dan besaran linear (tangensial). Besaran sudut adalah besaran yang arah kerjanya melingkar atau membentuk sudut tertentu (untuk besaran vektor) sedangkan besaran linear atau tangensial adalah besaran yang arah kerjanya lurus (tidak membentuk sudut)

Besaran sudut pada gerak melingkar meliputi periode, frekuensi, posisi sudut, kecepatan sudut dan percepatan sudut. Sedangkan besaran linear pada gerak melingkar adalah jari-jari, panjang lintasan, kecepatan linear, percepatan tangensial, percepatan sentripetal dan percepatan total. Gerak melingkar berdasarkan karakteristik kecepatan, dibedakan menjadi gerak melingkar beraturan (GMB) dan gerak melingkar berubah beraturan (GMBB). Berikut ini adalah rangkuman semua rumus besaran pada kinematika gerak melingkar.

#1 Rumus Periode

Periode adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda yang bergerak melingkar untuk melakukan satu kali putaran penuh atau dengan kata lain, periode adalah waktu tempuh satu putaran. Persamaan periode dalam gerak melingkar adalah sebagai berikut.

T	=	t
		N
T	=	1
		f

Keterangan:
T	=	Periode (s)
t	=	Waktu (s)
N	=	Jumlah putaran
f	=	Frekuensi (Hz)

#2 Rumus Frekuensi

Frekuensi adalah jumlah putaran yang terjadi dalam selang waktu satu detik. Frekuensi dengan periode selalu berkaitan satu sama lain, dengan kata lain jika ada frekuensi pasti ada periode. Rumus frekuensi adalah sebagai berikut.

f	=	N
		t
f	=	1
		T

Keterangan:
f	=	Frekuensi (Hz)
N	=	Jumlah putaran
t	=	Waktu (s)
T	=	Periode (s)

#3 Rumus Posisi Sudut

Posisi sudut adalah besarnya sudut yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak melingkar. Satuan posisi sudut adalah radian. Radian didefinisikan sebagai sudut pusat lingkaran yang panjang busurnya sama dengan jari-jari lingkaran tersebut. 1 radian = 57,3o. Rumus posisi sudut adalah sebagai berikut.

θ	=	s
		R

Keterangan:
θ	=	Posisi sudut (rad)
s	=	Busur lintasan (m)
R	=	Jari-jari lingkaran (m)

#4 Rumus Busur Lintasan

Busur lintasan menyatakan panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak melingkar selama selang waktu tertentu atau bisa juga menyatakan panjang busur lingkaran yang dibentuk oleh posisi sudut dari benda tersebut terhadap pusat lingkaran.

s

=

θR

Keterangan:
s	=	Busur lintasan (m)
θ	=	Posisi sudut (rad)
R	=	Jari-jari lingkaran (m)

#5 Rumus Kecepatan Sudut

Kecepatan sudut atau kecepatan anguler adalah perubahan posisi sudut tiap satu satuan waktu. Arah kecepatan sudut sama dengan arah gerak benda yang bergerak melingkar (perhatikan gambar besaran-besaran pada gerak melingkar di atas). Rumus kecepatan sudut adalah sebagai berikut.

ω	=	∆θ
		∆t
ω	=	2π
		T
ω	=	2πf

Keterangan:
ω	=	Kecepatan sudut/anguler (rad/s)
∆θ	=	Perubahan posisi sudut (rad)
∆t	=	Selang waktu (s)
T	=	Periode (s)
f	=	Frekuensi (Hz)

#6 Rumus Kecepatan Tangensial

Kecepatan tangensial adalah kecepatan benda yang bergerak melingkar dengan arah menyinggung lintasan putarnya atau dengan kata lain, kecepatan yang arahnya tegak lurus dengan jari-jari lintasan. Kecepatan tangensial sering disebut juga dengan kecepatan linear gerak melingkar. Rumus kecepatan tangensial atau linear adalah sebagai berikut.

v	=	2πR
		T
v	=	2πRf
v	=	ωR

Keterangan:
v	=	Kecepatan sudut/anguler (rad/s)
R	=	Jari-jari lintasan (m)
T	=	Periode (s)
f	=	Frekuensi (Hz)
ω	=	Kecepatan sudut (rad/s)

#7 Rumus Percepatan Sudut

Percepatan sudut atau percepatan anguler adalah perubahan kecepatan sudut dalam selang waktu tertentu. Arah percepatan sudut mengikuti arah gerak benda yang bergerak melingkar. Percepatan sudut merupakan besaran vektor jadi bisa bernilai positif atau negatif. Jika positif, arah percepatan sudut sama dengan kecepatan sudut, jika negatif maka percepatan sudut berlawanan arah dengan kecepatan sudutnya. Rumus percepatan sudut adalah sebagai berikut.

α	=	ω − ω 0
		∆t
α	=	∆ω
		∆t

Keterangan:
α	=	Percepatan sudut (anguler) (rad/s2)
ω	=	Kecepatan sudut pada saat t (rad/s)
ω0	=	Kecepatan sudut awal (rad/s)
∆ω	=	Perubahan kecepatan sudut (rad/s)
∆t	=	Selang waktu (s)

#8 Rumus Percepatan Tangensial

Percepatan tangensial adalah perubahan kecepatan tangensial dalam selang waktu tertentu dimana arah percepatan tangensial selalu menyinggung lintasan putarnya. Jika percepatan tangensial searah dengan kecepatan tangensial maka benda mengalami percepatan begitupun sebaliknya, jika berlawanan arah maka benda mengalami perlambatan. Rumus percepatan tangensial adalah sebagai berikut.

at	=	v − v0
		∆t
at	=	∆v
		∆t
at	=	αR

Keterangan:
at	=	Percepatan tangensial (m/s2)
v	=	Kecepatan tangensial pada saat t (m/s)
v0	=	Kecepatan tangensial awal (m/s)
∆v	=	Perubahan kecepatan tangensial (m/s)
∆t	=	Selang waktu (s)
α	=	Percepatan sudut (rad/s2)
R	=	Jari-jari lintasan (m)

#9 Rumus Percepatan Sentripetal

Percepatan sentripetal atau percepatan radial adalah percepatan pada gerak melingkar yang arahnya menuju pusat lingkaran. Kecepatan sentripetal berfungsi untuk mengubah arah kecepatan tangensial benda. Rumus percepatan sentripetal adalah sebagai berikut.

as	=	v2
		R
as	=	ω2R
as	=	4π2R
		T2
as	=	4π2f2R

Keterangan:
at	=	Percepatan tangensial (m/s2)
v	=	Kecepatan tangensial (m/s)
R	=	Jari-jari (m)
ω	=	Kecepatan sudut (rad/s)
T	=	Periode (s)
f	=	Frekuensi (Hz)

#9 Rumus Percepatan Total Gerak Melingkar

Percepatan total merupakan percepatan yang sebenarnya pada gerak melingkar berubah beraturan. Percepatan total adalah percepatan hasil resultan dari percepatan tangensial dengan percepatan sentripetal. Rumus percepatan total adalah sebagai berikut.

atot

=

√(at2 + as2)

Sedangkan arah percepatan total gerak melingkar berubah beraturan terhadap arah radial, yaitu β dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.

β	=	arc tan	at
			as

Keterangan:
atot	=	Percepatan total (m/s2)
at	=	Percepatan tangensial (m/s2)
as	=	Percepatan sentripetal (m/s2)
β	=	Arah percepatan total terhadap jari-jari lingkaran

#10 Rumus Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

Gerak melingkar beraturan (GMB) adalah gerak benda yang lintasannya melingkar dengan kecepatan yang konstan baik kecepatan sudut maupun kecepatan tangensialnya. Rumus pada gerak melingkar beraturan adalah sebagai berikut.

θ

=

θ0 + ωt

Keterangan:
θ	=	posisi sudut (rad)
θ0	=	posisi sudut awal (rad)
ω	=	kecepatan sudut pada (rad/s)

#11 Rumus Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)

Jika pada gerak melingkar beraturan (GMB) kecepatan sudut dan kecepatan tangensialnya konstan, maka pada gerak melingkar berubah beraturan (GMBB) kecepatan sudut dan tangensialnya berubah secara teratur, sehingga timbul yang namanya percepatan sudut dan percepatan tangensial dimana besar masing-masing percepatan selalu konstan. Rumus besaran pada gerak melingkar beraturan adalah sebagai berikut.

θ	=	ω0t ± ½αt2
ωt	=	ω0 ± αt
ωt2	=	ω02 ± 2αθ

Keterangan:
θ	=	Posisi sudut/sudut tempuh (rad)
ω0	=	Kecepatan sudut awal (rad/s)
ωt	=	Kecepatan sudut akhir/kecepatan sudut pada saat t (rad/s)
α	=	Percepatan sudut (rad/s2)
t	=	Waktu tempuh (s)

Catatan penting

Tanda ± menunjukkan bahwa percepatan sudut dapat bernilai positif atau negatif dengan ketentuan sebagai berikut:

α positif (+α) jika dipercepat

α negatif (−α) jika diperlambat

Demikianlah artikel tentang kumpulan rumus lengkap kinematika gerak melingkar yang terdiri atas rumus periode, frekuensi, posisi sudut, panjang lintasan, kecepatan sudut, kecepatan tangensial (linear), percepatan sudut (anguler), percepatan linier, percepatan sentripetal, percepatan total, gerak melingkar beraturan (GMB) dan gerak melingkar berubah beraturan (GMBB). Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.