Cara Mencari Kecepatan Sudut dan Linier, Pahami Pembahasannya

Jika membandingkan rotasi dari dua lingkaran roda yang berbeda, maka akan menemukan bahwa panjang lintasan di dalam putaran dari kedua roda itu akan berbeda. Hal itu disebabkan oleh keliling lingkaran yang berbeda, sementara itu, rotasi roda mempunyai panjang jalur yang sama dengan keliling lingkaran dari suatu roda.

Untuk memahami perbedaan tersebut, terlebih dahulu untuk memahami konsep kecepatan sudut dan kecepatan linier di dalam lubang melingkar biasa. Bisa mulai dari menghitung kecepatan sudutnya menggunakan rumus kecepatan sudut dan kecepatan linier menggunakan rumus kecepatan linier.

Kecepatan sudut atau sering disebut sebagai kecepatan angular sendiri merupakan besaran sudut juring lingkaran yang terbentuk oleh lintasan dari titik yang bergerak melingkar per satuan waktu. Secara singkat, kecepatan sudut merupakan kelajuan sudut yang disertai dengan arahnya. Satuan dari kecepatan sudut adalah rad/sekon atau rad/menit atau rad/jam, tergantung yang diketahui dari masing-masing soal.

Kecepatan sudut merupakan besar sudut yang ditempuh setiap satu satuan waktu. Kecepatan sudut disebut juga sebagai kecepatan angular. Perhatikan ilustrasi di bawah.

Suatu benda telah menempuh lintasan sepanjang busur lingkaran pada selang waktu Δt, dengan sudutnya sebesar Δθ. Perubahan sudut ini mengikuti arah gerak benda. Selang waktu untuk menempuh satu putaran disebut juga sebagai periodenya, dan sudut satu putaran penuh adalah sebesar 360 derajat. Biasanya satu putaran penuh dapat dituliskan sebagai derajat atau radian.

Hubungan antara derajat dan radian satu putaran penuh dapat ditulis dengan persamaan di bawah:

Rumus Kecepatan Sudut
Berikut adalah 2 rumus untuk menghitung kecepatan sudut:

1. ω= 2π / T
2. ω = 2πf di mana f = 1 / T

ω = kecepatan sudut (rad/sekon)
π = 22/7
f = frekuensi (putaran/sekon)
T = periode (sekon)

Contoh Pengerjaan Kecepatan Sudut
Objek C berputar dengan periode 4 detik untuk setiap putaran, sedangkan roda D berputar dengan frekuensi 2,5 putaran per detik. Kita bisa menghitung kecepatan sudut dari objek C menggunakan rumus 1 dan D menggunakan rumus 2:

ωC= 2π/T
= 2π / 4
= ½ π rad/sekon

ωD= 2πf
= 2π x 2,5
= 5π rad/sekon
Jadi, kecepatan sudut untuk objek C adalah ½ π rad/s, sedangkan kecepatan objek untuk benda D adalah 5π rad/s.

Rumus Kecepatan Linier
Sementara kecepatan linier adalah panjang lintasan suatu titik yang bergerak melingkar per satuan waktu. Jarak putaran sama dengan keliling lingkaran, yakni 2πr. Satuan dari kecepatan linier umumnya adalah m/s (meter/detik).

Berikut adalah 2 rumus yang dapat digunakan untuk menghitung kecepatan linier:

1. v = 2πr / T
2. v = 2πrf  di mana f = 1 / T

Contoh Pengerjaan Kecepatan Linier
Objek X berputar dengan jari-jari putaran 140 cm dan periode 2 detik untuk setiap putaran, sementara objek Y berputar dengan jari-jari putaran 140 cm dan frekuensi 1 putaran per detik. Kita bisa menghitung kecepatan linier objek X menggunakan rumus 1 dan objek Y menggunakan rumus 2:

vX = 2πr/T
= 2 x (22/7) x 140 / 2
= 440 cm/s
= 4,4 m/s

vY =  2πrf
= 2 x (22/7) x 140 x 1
= 880 cm/s
= 8,8 m/s
Jadi, kecepatan linier dari objek C adalah 4,4 m/s dan kecepatan linier dari objek D adalah 8,8 m/s.

(alvain shinta/n)