Suatu benda dikatakan bergerak ketika posisinya berubah terus menerus relatif terhadap objek yang diam yang diambil sebagai titik referensi. Karakteristik umum dari semua benda yang bergerak adalah mereka mengalami perubahan posisi seiring perubahan waktu. Artikel ini membahas tentang gerakan melingkar beraturan dengan contoh-contohnya.
Kita tahu bahwa kecepatan adalah besaran vektor yang memiliki besaran dan arah. Jadi perubahan kecepatan dapat dilakukan dengan mengubah arah atau besarnya. Kita akrab dengan cara-cara di mana besarnya kecepatan dapat diubah.
Contoh umum dari ini adalah memperlambat bola yang sedang bergulir karena gesekan. Tetapi bisakah Anda memikirkan contoh di mana perubahan kecepatan disebabkan oleh arah saja? Jika Anda berpikir tentang gerak dalam lingkaran sambil menjaga kecepatan konstan, maka Anda benar. Dalam kasus seperti itu, kecepatan akan terus berubah karena perubahan konstan dalam arah gerak, tetapi besarnya akan tetap sama. Ini disebut gerakan melingkar beraturan.
Eksperimen gerakan melingkar
Ikatkan gumpalan kecil tanah liat di satu ujung benang dan pegang ujung lainnya di tangan Anda. Mulai gerakkan gumpalan itu dalam lingkaran horizontal. Sekarang, jika Anda melepaskan utasnya, Anda akan melihat bahwa gumpalan itu keluar dalam garis lurus yang bersinggungan dengan jalur melingkar.
Kecepatan pergerakan gumpalan di sekitar lingkaran adalah kecepatan yang sama dengan yang dimiliki benjolan saat terbang secara tangensial. Ini terjadi karena, ketika gumpalan dilepaskan, gumpalanitu terus melayang di sepanjang arah pergerakannya saat ini. Ini menegaskan bahwa arah gerakan berubah di setiap titik di jalur melingkar gumpalan tanah liat. Ada sejumlah titik tak terbatas dalam lingkaran dan masing-masing titik tak terbatas menunjukkan arah yang akan diambil oleh gumpalan jika dilepaskan.
Contoh gerak melingkar beraturanApa itu Gerakan Melingkar beraturan?
Ketika suatu benda bergerak dalam lintasan berbetuk lingkaran, dikatakan berada dalam gerakan melingkar. Dapat dikatakan bahwa gerak dalam lintasan berbentuk lingkaran disebut gerakan melingkar. Ketika benda bergerak di sepanjang jalur melingkar, maka arah gerakannya atau arah kecepatannya terus berubah terus menerus. Jadi, jika seorang atlet bergerak dengan kecepatan konstan sepanjang lintasan melingkar, maka kecepatan atlet tidak akan konstan karena arah kecepatan mengalami perubahan terus menerus. Karena, kecepatan berubah dengan perubahan arah yang terus menerus, oleh karena itu, gerakan di sepanjang jalur melingkar dikatakan dipercepat. Ketika sebuah benda bergerak di lintasa melingkar dengan kecepatan seragam atau kecepatan konstan, gerakannya dikenal sebagai gerakan melingkar beraturan.
Gaya sentripetal
Agar suatu benda terus bergerak dalam gerakan melingkar, itu adalah gaya sentripetal yang membuat benda berada di jalurnya. Gaya sentripetal bekerja di sepanjang garis yang menghubungkan pusat jalur melingkar ke benda. Pada contoh di atas dengan memindahkan segumpal tanah liat yang diikatkan pada seutas benang, gaya sentripetal diberikan oleh tegangan pada tali.
Gaya fiktif yang disebut gaya sentrifugal bekerja dalam arah yang berlawanan dengan gaya sentripetal dan memiliki besaran yang sama. Gaya sentripetal tidak mengacu pada gaya baru. Gaya sentripetal menyebabkan perubahan arah benda tanpa mengganggu kecepatan. Ini adalah gaya yang tidak seimbang dan untuk gaya yang tidak seimbang dengan tidak mengubah besaran tetapi hanya arahnya yang baru.
Percepatan tangensial
Percepatan tangensial adalah percepatan dalam arah tangensial yang menyebabkan perubahan besarnya kecepatan juga. Untuk gerakan melingkar beraturan, percepatan tangensial adalah nol karena kita tidak ingin kecepatan berubah. Percepatan total gumpalan tanah liat pada titik ini dihitung dengan bantuan kombinasi percepatan tangensial dan percepatan sentripetal. Percepatan tangensial disebabkan oleh gaya tangensial yang diterapkan pada gumpalan tanah liat.
Contoh gerak melingkar beraturan adalah:
- Satelit buatan bergerak dengan gerakan konstan di sekitar bumi. Karena itu, gerakan satelit di sekitar bumi dipercepat.
- Bulan bergerak dengan gerakan melingkar seragam di sekitar bumi. Kita tahu bahwa bulan adalah satelit alami bumi.
- Demikian pula, kita dapat mengatakan bahwa gerakan bumi mengelilingi matahari juga merupakan gerakan melingkar yang seragam. Jadi, gerakan bumi mengelilingi matahari dipercepat.
- Ujung jarum jam arloji memperlihatkan gerakan melingkar beraturan pada putaran arloji.
Perlu diingat bahwa kita memelukan gaya agar benda bergerak dalam lintasan lingkaran. Dan ketika bendabergerak di jalur melingkar dengan kecepatan konstan ini disebut gerak melingkar beraturan.