GERAK MELINGKAR BERATURAN
Gerak melingkar adalah gerak yang menempuh lintasan berupa lingkaran yang mengelillingi suatu titik atau pusat, dengan kecepatan linear tetap Perioda adalah waktu tempuh suatu benda untuk satu kali putaran. Frekuensi adalah banyaknya putaran suatu benda dalam waktu satu sekon. Pada GMB kecepatan linear tetap dikarenakan kecepatan sudutnya tetap, dima kecepatan linear dan keceptan sudut memiliki persemaan dimana :
Kecepatan linear sebanding dengan kecepatan sudut
v = ɷ
Karena besar maupun arah kecepatan sudut tetap maka besaran vektor yang tetap pada GMB adalah kecepatan sudut. Dengan demikian, kita bisa menyatakan bahwa GMB merupakan gerak benda yang memiliki kecepatan sudut tetap.
Pada GMB, kecepatan sudut selalu tetap (baik besar maupun arahnya). Karena kecepatan sudut tetap, maka perubahan kecepatan sudut atau percepatan sudut bernilai nol. Percepatan sudut memiliki hubungan dengan percepatan tangensial, sesuai dengan persamaan :
a = r α
Percepaatan dari benda melingkar beraturan disebut percepatan sentripetal yaitu percepatan yang mengubah arah benda yang bergerak melingkar. Menurut hukum II Newton pada setiap masa yang mengalami percepatan bekerja suatu gaya. Arah gaya menuju pusat lintasan, setiap gaya yang menuju pusat lintasan merupakan gaya sentripetal tetapi dalam pengamatan, setiap benda mengalami gaya setripetal tidak menuju pusat lintasan karena adanya gaya fiktif yang melawan gaya sentripetal yang disebut gaya sentrifugal.
F = m a
Fsp = – m ɷ2 Rer
Ff = m ɷ2 Rer
TUJUAN PRAKTIKUM
- Memahami konsep gerak melingkar beraturan.
- Menetukan besarnya gaya yang bekerja pada benda yang berputar.
- Menentukan percepatan gravitasi gdengan menggunakan cairan yang berputar.
ALAT – ALAT PERCOBAAN
- Motor listrik dengan unit pengontrol laju sudut
- Dinamometer.
- Bejana pipih plastik.
- Stopwatch.
- Laser.
- Tiang berskala.
- Alat gaya sentripetal
PENGOLAHAN DATA
pdf berikut :
ScanDinamometer percobaan 1
Dinamometer percobaan 2
Gravitasi1
Gravitasi2
ANALISIS
- Jelaskan indikasi yang menunjukan bahwa dalam alat sentripetal yang anda amati bekerja gaya fiktif berupa gaya sentrifugal dan jelaskan mengapa terdapat gaya fiktif pada percobaan
Jawab :
Ketika berputar, beban yang dihubungkan dengan tali yang sebagai jari – jari juga berhubungan dengan cermin, cermin ke tarik ke arah belakang, hal itu disebabkan oleh gaya sentrifugal yang menjauhi pusat lingkaran
- Jelaskan gaya – gaya yang berperan sebagai gaya sentripetal pada kedua percobaan yang anda lakukan!
Jawab :
Gaya sentripetal yang terjadi saat percobaan adalah gaya tegangan tali pada saat percobaan pertama dan pertikel – pertikel air dalam bejana pipih yang berputar pada saat percobaan kedua yang keduanya memiliki arah gaya menuju pusat lintasan.
- Bandingkan gaya hasil perhitungan dengan hasil pengukuran langsung menggunakan dinamometer, menurut anda mana yang lebih tepat? Beri alasan!
Jawab :
Menurut saya yang lebih tepat itu menggunakan dinamometer karena disana sudah jelas berapa masa benda dan hasil gayanya
- Jika air dari sekian banyak artikel air, berdasarkan percobaan yang anda lakukan dalam menentukan brsarnya percepatan gravitasi, apakah setiap partikel tersebut bekerja gaya yang sama dibandingkan partikel – partikel air lainnya? Jelaskan!
Jawab :
Pada setiap pertikel air bekerja gaya yang sama dibandingkan partikel lainnya yaitu gaya sentripetal yang dibandingkan partikel lainnya yaitu gaya sntrifugal yang ditandai dengan sewaktu diputar mengalami perubahan menjadi melengkung.
- Dapatkah jika air yang digunakan diganti dengan zat cair yang lebih kental, (misalnya oli)? Jelaskan!
Jawab :
Menurut saya air bisa diganti dengan oli, nami hasilnya akan berbeda karena air dengan oli memiliki perbedaan masa jenis dan kerapatannya, olo memiliki kerapatan yang lebih besar maka akan sulit untuk bergerak
- Jelaskan arti fisis ntegral 0ʃ a y dx = 0 !
Jawab :
Artinya adalah luasan air yang berpindah zat di putar bejana. Untuk menghitung luasan air digunakan fisis integral tersebut.
- Coba anda jelaskan percepatan – percepatan yang bekerja saat sebuah benda bergerak melingkar beraturan! Bagaimana jika geraknya melingkar beraturan? (buktikan dengan persamaan) !
Jawab :
- Percepatan pada gerak melingkar beraturan :
Percepatan sentripetal : asp = – ɷ2 Rer
- Percepatan pada gerak melingkar berubah beraturan :
asp = ɷ2 R = V2/R
- Bumi berotasi dengan periode rata – rata 24 jam. Kita yang tinggal diatasnya memiliki massa yang otomatis ikut berotasi terhadap pussat bumi. Apakah pada tubuh kita juga bekerja gaya sentripetal? Jelaskan !
Jawaban :
Iya, pada tubuh kita bekerja gaya sentripetal. Gaya ini berasal dari gaya gravitasi yang arahnya ke pusat bumi itulah sebabnya kita tidak terpental.
KESIMPULAN
- Benda yang bergerak melingkar memiliki kecepatan linear yang tetap, namu arahnya setiap saat akan berubah.
- Gaya yang bekerja pada gerak melingkar beraturan yaitu gaya sentripetal yang arah gaya menuju pusat lingkaran dan gaya fiktif yang melawan gaya sentripetal yang disebut gaya sentrifugal.