Kebanyakan orang umumnya memahami materi tentang kecepatan adalah ukuran seberapa cepat suatu benda bergerak, dan percepatan adalah ukuran seberapa cepat kecepatan suatu benda berubah (misalnya, dipercepat atau diperlambat).
Ketika sebuah benda bergerak dalam lingkaran, seperti roda yang berputar atau CD, kecepatan dan percepatannya biasanya diukur dengan sudut rotasi.
Pengukuran ini disebut kecepatan sudut dan percepatan sudut. Jika Anda mengetahui perubahan kecepatan dari waktu ke waktu, Anda dapat menghitung percepatan sudut rata-rata.
Atau mungkin Anda memiliki fungsi untuk menghitung posisi objek. Anda dapat menggunakan fungsi ini untuk menghitung percepatan sudut kapan saja.
Daftar Isi :
Pengertian Kecepatan Sudut
Memahami tentang Kecepatan sudut sendiri merupakan ukuran bagian sudut lingkaran yang dibentuk oleh lintasan suatu titik yang bergerak dalam lingkaran per satuan waktu. Jadi kecepatan sudut juga dikenal sebagai kecepatan angular.
Sedangkan satuan kecepatan sudut adalah rad/sekon. Namun ada satuan lain yang bisa digunakan, misalnya rad/menit atau rad/jam.
Pengertian Kecepatan Linear
Sedangkan penjelasan tentang kecepatan linier sendiri merupakan panjang lintasan suatu titik yang bergerak dalam lingkaran per satuan waktu. Dan untuk kecepatan linier juga dengan kecepatan tangensial.
Oleh karena itu, satuan kecepatan linier adalah meter/sekon. Namun, ada satuan lain yang bisa Anda gunakan, misalnya cm/detik, meter/menit, meter/jam, dan lain-lain.
Rumus Kecepatan Linear
Cara menghitung kecepatan ini kamu bisa menggunakan rumus jarak tempuh dibagi waktu tempuh. Dan jarak yang ditempuh dalam 1 putaran sama dengan keliling lingkaran yaitu 2.π.r (r adalah jari-jari atau jari-jari lingkaran). Dan untuk rumus menentukan kelajuan linier suatu benda yang bergerak melingkar, yaitu:
Kecepatan linear = jarak tempuh / waktu tempuh
Keterangan :
- v = kecepatan linear ( rad/sekon )
- π = konstanta lingkaran = 22/7
- r = radius ( jari2 lingkaran )
- f = frekuensi ( putaran/sekon )
- T = periode ( sekon )
Misalnya, sebuah benda C berputar dengan jari-jari rotasi 70 cm dan periode 2 detik untuk setiap putaran. Dan benda D berputar dengan radius putar 70 cm dan frekuensi 0,25 putaran per detik.
Sehingga kecepatan linier benda C dan benda D dapat dihitung dengan menggunakan rumus di atas.
Maka vC = 2.π.r/T = 2 x ( 22/7 ) x 70 / 2 = 220 cm/s = 2,2 m/s.
Maka vD = 2.π.r.f = 2 x ( 22/7 ) x 70 x 0,25 = 110 cm/s = 1,1 m/s.
Jadi, kelajuan linier benda C adalah 2,2 m/s dan kelajuan linier benda D adalah 1,1 m/s.
Hubungan Kecepatan Sudut dengan Kecepatan Linear
Jadi persamaan untuk kecepatan sudut adalah = 2.π/T, tetapi untuk persamaan kecepatan linier, v = 2.π.r/T, hubungan keduanya adalah sebagai berikut:
v = ω.r
Misalkan sebuah benda yang bergerak melingkar diketahui memiliki kecepatan sudut 0,5π rad/s dan jari-jari rotasi 140 cm. Oleh karena itu, kecepatan linier benda dapat dihitung sebagai berikut:
Maka v = ω.r = 0,5 x ( 22/7 ) x 140 = 220 cm/s = 2,2 m/s.
Rumus Kecepatan Sudut
Rumusnya adalah sudut perjalanan dibagi waktu tempuh. Rumus ini dapat menentukan kecepatan sudut suatu benda yang bergerak melingkar, yaitu:
Kecepatan sudut = sudut tempuh / waktu tempuh
Keterangan :
- ω = kecepatan sudut ( rad/sekon )
- π = konstanta lingkaran = 22/7
- f = frekuensi ( putaran/sekon )
- T = periode ( sekon )
Sedangkan untuk definisi frekuensi (f) sendiri adalah banyaknya putaran yang dapat dilakukan suatu benda dalam 1 sekon. Kemudian dalam menghitungfrekuensi putaran pada suatu benda selama beberapa detik menggunakan rumusf = n/t putaran per detik.
Jadi untuk memahami periode (T), yaitu waktu yang diperlukan suatu benda untuk menyelesaikan 1 putaran penuh. Dan untuk periode rotasi suatu benda selama beberapa detik, rumusnya adalah T = t/n detik.
Contohnya adalah:
- Ada sebuah benda A yang berotasi dengan periode 4 detik untuk setiap putarannya.
- Sementara itu, benda B berputar dengan kecepatan 2,5 putaran per detik.
- Sehingga kecepatan sudut benda A dan benda B dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Maka ωA= 2.π/T = 2 ( 22/7 ) / 4 = ½ π rad/sekon.
Maka ωB= 2.π.f = 2( 22/7 ) x 2,5 = 5π rad/sekon.
Jadi, kecepatan sudut benda A adalah rad/s dan kecepatan sudut benda B adalah 5π rad/s.
Contoh Soal Kecepatan Sudut
Contoh Soal Nomor 1
Apabila sudah diketahui bahwa pada sebuah benda bergerak melingkar, yang memiliki nilai sudut yang dilalui adalah satu putaran dalam 1 sekon. Lantas berapakah kecepatan dari sudut benda itu?
Penyelesaian :
Apabila sudah diketahui:
f = (¾ putaran)/(1 s)
f = 0,75 Hz
Menghitungnya bisa memakai rumus yang ada diatas, jadi,
- ω = 2πf
- ω = 2 × 3,14 × 0,75
- ω = 4,71 rad/s
Sehingga nilai kecepatan sudut benda tersebut 4,71 rad/s.
Contoh Soal Nomor 2
Ada Sebuah benda yang bergerak melingkar dengan frekuensi 3,5 putaran/detik. Kemudian berapakah nilai dari kecepatan pada sudut benda itu?
Cara Menyelesaikannya:
Apabila sudah diketahui:
- f = 2,5 putaran/s
- ω = 2πf
- ω = 2π x 3,5
- ω = 7π
- ω = 7 x (22/7) = 22 rad/s
Maka berapakah kecepatan sudut benda terseut 22 rad/s.
Kata Penutup
Mungkin sekian dulu untuk pembahasan yang bisa admin sampaikan pada kesempatan kali ini tentang materi pelajaran Rumus Kecepatan Sudut lengkap dengan pembahasan dan penyelesainnya.
Semoga dari apa yang sudah admin sampaikan disini dapat bermanfaat dan membantu sahabat semua yang membutuhkan.