Gerak melingkar adalah gerak suatu partikel atau benda yang menempuh lintasan berbentuk lingkaran. Tanpa sadar, kita sebenarnya sering banget melihat gerak melingkar dalam kehidupan sehari-hari.
Contoh paling gampang adalah roda yang berputar. Saat kita naik sepeda atau melihat kendaraan melaju, roda kendaraan tersebut bergerak memutar pada lintasan lingkaran agar kendaraan bisa bergerak ke depan.
Gerak melingkar juga terjadi dalam skala yang jauh lebih besar, contohnya pergerakan planet mengelilingi Matahari. Planet bergerak pada lintasan melingkar (atau mendekati lingkaran) sehingga menyebabkan terjadinya siang dan malam serta pergantian musim.
Tidak hanya benda besar, gerak melingkar juga terjadi pada benda yang sangat kecil, seperti elektron yang mengelilingi inti atom. Gerak elektron ini menjadi dasar terbentuknya struktur atom.
Contoh sederhana lainnya adalah batu yang diikatkan pada tali lalu diputar. Selama batu bergerak melingkar dan tidak terlepas dari tali, batu tersebut mengalami gerak melingkar.
Dari contoh-contoh tersebut dapat disimpulkan bahwa gerak melingkar sangat sering dijumpai, baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam fenomena alam di sekitar kita.
1. Posisi Sudut (θ)
Posisi sudut adalah besarnya perpindahan sudut suatu benda saat bergerak pada lintasan melingkar. Besaran ini menunjukkan seberapa jauh benda berputar dari titik awal terhadap pusat lingkaran.
2. Kecepatan Sudut (𝜔)
Kecepatan sudut adalah ukuran seberapa cepat suatu benda berputar, yaitu perubahan posisi sudut dalam selang waktu tertentu. Semakin besar nilainya, semakin cepat benda melakukan putaran.
3. Percepatan Sudut (α)
Percepatan sudut adalah perubahan kecepatan sudut suatu benda dalam setiap satuan waktu. Besaran ini menunjukkan apakah putaran benda semakin cepat atau semakin lambat.
4. Hubungan Besaran Gerak Melingkar dan Gerak Lurus
Hubungan besaran gerak melingkar dan gerak lurus adalah keterkaitan antara besaran sudut dan besaran linier yang dipengaruhi oleh jari-jari lintasan benda.
Gerak melingkar beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan kelajuan atau besar kecepatan yang tetap. Walaupun besar kecepatan tetap, arah kecepatan benda selalu berubah.
Gerak suatu benda menempuh lintasan melingkar dengan kelajuan atau besar kecepatan tetap.
Dalam gerak melingkar, jarak tempuh dapat ditinjau dari dua besaran, yaitu jarak linear dan jarak sudut.
Jarak linear (s) adalah panjang lintasan yang ditempuh benda berupa garis lengkung atau busur lingkaran dengan satuan meter.
Jarak sudut atau sudut tempuh (θ) adalah besar sudut yang ditempuh oleh benda selama bergerak melingkar dengan satuan radian.
1. Periode (T)
Periode adalah selang waktu yang dibutuhkan suatu benda untuk melakukan satu putaran penuh.
2. Frekuensi (f)
Frekuensi adalah banyaknya putaran yang dilakukan benda dalam satu detik.
Hubungan ini menunjukkan keterkaitan antara periode, frekuensi, kecepatan sudut, dan kecepatan linear dalam gerak melingkar.
3. Percepatan Sentripetal (as)
Percepatan Sentripetal adalah percepatan yang selalu mengarah ke pusat lintasan dan berfungsi menjaga benda agar tetap bergerak pada lintasan melingkar.
4. Percepatan Tangensial / Linear (atan)
Percepatan Tangensial (Linear) adalah percepatan yang arahnya menyinggung lintasan dan menyebabkan perubahan besar kelajuan benda saat bergerak melingkar.
Berikut di bawah ini merupakan rumus yang digunakan untuk menentukan percepatan sentripetal dan percepatan tangensial pada gerak melingkar.
5. Gaya Sentripetal (Fs)
Gaya Sentripetal adalah gaya yang bekerja menuju pusat lintasan dan diperlukan agar benda dapat terus bergerak dalam lintasan melingkar.
Dalam sistem mekanik, roda sering kali tidak bekerja sendiri, melainkan saling dihubungkan dengan roda lain. Hubungan roda-roda ini menyebabkan adanya keterkaitan antara kecepatan sudut dan kecepatan linear.
1. Seporos/Sepusat
2. Menggunakan Tali/Rantai
3. Bersinggungan
Gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan kelajuan yang berubah secara teratur akibat adanya percepatan sudut.
