1. UNIT 4
GERAK MELINGKAR
Harsi Istina
11016318412618
PENDAHULUAN
Modul ini merupakan modul kedua dari mata pelajaran fisika tentang gerak. Pada
modul sebelumnya anda telah mempelajari gerak lurus; GLB dan GLBB. Dalam bab ini
anda akan mempelajari gerak melingkar beraturan yang persamaan kinematikanya mirip
dengan GLB.
Setelah mempelajari modul ini diharapkan anda dapat menguasai :
Standar kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika.
Kompetensi dasar : Menganalisis besaran besaran fisika pada gerak melingkar dengan l
laju konstan.
Indikator : - Mengidentifikasi besaran periode, frekuensi,laju linier dan
kecepatan sudut yang terdapat pada gerak melingkar dengan
laju konstan.
- Menerapkan prinsip roda-roda yang saling berhubungan secara
kualitatif.
- Menjelaskan pengertian percepatan sentripetal dan
mengaplikasikan dalam kehidupan sehari hari.
MATERI
Gerak Melingkar Beraturan.
Jika sebuah benda bergerak dengan kelajuan konstan pada suatu lingkaran (disekeliling
lingkaran), maka dikatakan bahwa benda tersebut melakukan gerak melingkar beraturan.

2. Kecepatan pada gerak melingkar beraturan besarnya selalu tetap namun arahnya selalu
berubah, arah kecepatan selalu menyinggung lingkaran, maka v selalu tegak lurus garis
yang ditarik melalui pusat lingkaran ke sekeliling lingkaran tersebut.
Radian
1 (satu) radian adalah besarnya sudut tengah lingkaran yang panjang busurnya sama
dengan jari-jarinya.
Besarnya sudut :
 =
S
R
radian
S = panjang busur
R = jari-jari
Satu radian dipergunakan untuk menyatakan posisi suatu titik yang bergerak melingkar
( beraturan maupun tak beraturan ) atau dalam gerak rotasi.
Keliling lingkaran = 2 x radius, gerakan melingkar dalam 1 putaran = 2 radian.
1 putaran = 3600
= 2 rad.
1 rad =
360
2
= 57,30
Frekuensi dan Perioda
Waktu yang diperlukan untuk satu kali berputar mengelilingi lingkaran di sebut perioda
dan diberi notasi T. Banyaknya putaran per detik disebut Frekuensi dan diberi notasi f.
Satuan frekuensi ialah Herz. Jadi antara f dan T kita dapatkan hubungan :
f . T = 1 f =
1
T
Kecepatan Linier dan Kecepatan Sudut.
Jika dalam waktu T detik ditempuh jalan sepanjang keliling lingkaran ialah 2R, maka
kelajuan partikel untuk mengelilingi lingkaran dapat dirumuskan :

3. v =
t
s
=
T
R2
Kecepatan ini disebut kecepatan linier dan diberi notasi v.
Kecepatan anguler (sudut) diberi notasi  adalah perubahan dari perpindahan sudut
persatuan waktu (setiap saat). Biasanya dinyatakan dalam radian/detik, derajat perdetik,
putaran perdetik (rps) atau putaran permenit (rpm). Bila benda melingkar beraturan
dengan sudut rata-rata ()dalam radian perdetik :
 =
sudut gerakan radian
waktu ik yang diperlukan untuk membentuk sudut tersebut
( )
(det ) .
 =

t
jika 1 putaran maka :  =
2
T
rad/detik atau  = 2  f
Dengan demikian besarnya sudut yang ditempuh dalam t detik :
 =  t atau  = 2  f t
Dengan demikian antara v dan  kita dapatkan hubungan :
v =  R
Hubungan Roda-roda
1.Bersinggungan
Pada sistem ini kelajuan liniernya sama, sedangkan kelajuan anguler tidak sama.
v1 = v2, tetapi 1  2

4. 2. Dengan tali penghubung.
.
Pada sistem ini kelajuan liniernya sama, sedangkan kelajuaan angulernya tidak sama.
v1 = v2, tetapi 1  2
3. Seporos.
Jika roda-roda disusun dalam satu poros putar, maka pada sistem tersebut titik-
titik yang terletak pada satu jari mempunyai kecepatan anguler yang sama, tetapi
kecepatan liniernya tidak sama.
A = R = C , tetapi vA  vB  vC
Percepatan sentripetal
Jika suatu benda melakukan gerak dengan kelajuan tetap mengelilingi suatu
lingkaran, maka arah dari gerak benda tersebut mempunyai perubahan yang tetap. Dalam
hal ini maka benda harus mempunyai percepatan yang merubah arah dari kecepatan
tersebut.
Arah dari percepatan ini akan selalu tegak lurus dengan arah kecepatan, yakni
arah percepatan selalu menuju kearah pusat lingkaran. Percepatan yang mempunyai sifat-
sifat tersebut di atas dinamakan percepatan sentripetal.
Percepatan centripetal (ar) adalah :

5. ar =
( tan )kecepa linier pada benda
jari jari lingkaran
2

ar =
v
R
2
atau ar = 2
R
RANGKUMAN
 1 Radian adalah besarnya sudut tengah lingkaran yang panjang busurnya sama
dengan jari-jarinya.
 Perioda(T) adalah waktu yang diperlukan untuk satu kali putaran.
 Frekuensi(f) adalah banyaknya putaran per detik.
Hubungan T dan f adalah : f =
1
T
 Kecepatan linier(v) =
T
R2
 Kecepatan sudut(𝜔) =
2
T
 Hubungan roda-roda :
*Bersinggungan :
v1 = v2, tetapi 1  2
*Dihubungkan Tali :
v1 = v2, tetapi 1  2
*Seporos :
A = R = C , tetapi v A  v B  v C
 Percepatan sentripetal: ar =
v
R
2
atau ar = 2
R

6. EVALUASI
1.Untuk suatu benda yang sedang bergerak sepanjang suatu lintasan melengkung pada
kelajuan tetap adalah :…
A.percepatan tegak lurus terhadap kecepatan sesaat.
B.kecepatannya adalah tetap.
C.vektor percepatannya adalah tetap.
D.percepatannya adalah nol.
E.tak satupun yang benar.
2.Sebuah kipas angin elektrik berputar pada 300 rpm, maka frekuensi dan perioda kipas
tersebut adalah :…
A.0,2 Hz dan 0,2 s
B. 0,2 Hz dan 5 s
C. 0,5 Hz dan 2 s
D. 5 Hz dan 0,2 s
E. 5 Hz dan 5 s
3.Sebuah benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan melakukan 90 putaran tiap
2 menit. Bila jari-jari putaran 1 m maka kecepatan linier benda tersebut adalah : …
A.
2
3
𝜋 𝑚
𝑠⁄
B.
3
4
𝜋 𝑚
𝑠⁄
C.
4
3
𝜋 𝑚
𝑠⁄
D. .
3
2
𝜋 𝑚
𝑠⁄
E.6 𝜋 𝑚
𝑠⁄

7. 4.Sudut yang dibentuk oleh ¾ putaran adalah :…
A.1/2 𝜋 rad
B. 𝜋 rad
C. 3/2 𝜋 rad
D. 2 𝜋 rad
E. 5/2 𝜋 rad
5.Kecepatan sudut rata-rata dari sebuah gerinda yang berputar menempuh 3600 putaran
tiap 3 menit adalah:…
A. 10 𝜋 rad/s
B. 20 𝜋 rad/s
C. 30 𝜋 rad/s
D. 40 𝜋 rad/s
E. 50 𝜋 rad/s
Essay
1. Sudut 2400
= …..radian
2. Seorang anak berlari mengitari sebuah lingkaran dalam waktu ¼ jam dan ia dapat
melakukan 75 putaran. Tentukanlah perioda dan frekuensinya !
3. Panjang jarum menit dari sebuah jam bandul adalah 3,0 m. Berapakah kecepatan
sudutnya ?
4. Sebuah mesin penggilingan padi menggunakan dua buah roda yang dihubungkan
dengan sabuk/tali. Masing-masing roda 16 cm dan 5 cm. Roda yang lebih kecil
mempunyai kecepatan sudut 120 rad/s. Tentukanlah :
a. Kecepatan linier roda kecil
b. Kecepatan sudut roda besar.
5. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan pada kecepatan linier 1,2 m/s dengan jari-
jari lintasan 1,8 m. Berapakah percepatan sentripetalnya?
Jawaban :
Pilihan ganda Essay
1.A 1. 4/3 𝜋 rad
2.D 2. 12 S, 1/12 Hz
3.D 3. 𝜋/1800 rad/s
4.C 4. 6 m/s
5.D 5. 0,8 m/s2