perbandingan jari-jari roda A : B : C adalah 1 : 5 : 2. Roda A dan B satu sumbu putar. Roda A diputar dengan kecepatan angulee 10 rad/s. jika jari-jari roda A a

Kelas: X
Mata Pelajaran: Fisika
Materi: Keceparan Linier dan Kecepatan Anguler
Kata Kunci: Keceparan Linier dan Kecepatan Anguler

Jawaban pendek:

Perbandingan jari-jari roda A : B : C adalah 1 : 5 : 2. Roda A dan B satu sumbu putar. Roda A diputar dengan kecepatan angulee 10 rad/s. Jika jari-jari roda A adalah 2 cm, maka:

a. kecepatan linear roda A= 0,2 m/s

b. kecepatan anguler roda C = 5 rad/s

keterangan: roda A dan C dihubungkan dengan rantai. Roda A dan B sepusat.  

Jawaban panjang:

Suatu benda yang bergerak berputar akan memiliki kecepatan linear dan kecepatan angular.

Kecepatan linear adalah kecepatan yang arahnya menyinggung lingkaran. Suatu benda degan jari-jari R (dalam satuan meter), yang bergerak dalam sekali putaran dalam periode T (dalam satuan detik) akan memiliki kecepatan linear v (dalam satuan m/s) sebesar:

v = 2πR/T

Kecepatan angular (disebut juga kecepatan sudut) adalah adalah besarnya sudut yang ditempuh per satuan waktu. Suatu benda yang bergerak dalam sekali putaran dalam periode T (dalam satuan detik) akan memiliki kecepatan angular ω (dalam satuan radian/s) sebesar:

ω = 2π/T

Di sini terlihat bahwa hubungan antara kecepatan linear (v) dan kecepatan angular (ω) adalah:

v = ω.R

ω = v / R

Dua roda yang berada di satu sumbu yang sama, seperti roda A dan B, akan memiliki kecepatan angular yang sama (ωA = ωB), namun memiliki kecepatan linear yang berbeda, tergantung pada jari-jari roda.

Dua roda yang terhubung dengan rantai, seperti roda A dan C, akan memiliki kecepatan linear yang sama (vA = vB), namun memiliki kecepatan angular  yang berbeda, tergantung pada jari-jari roda.

a. kecepatan linear roda A

Bila roda A diputar dengan kecepatan angular 10 rad/s dan jari-jari roda A adalah 2 cm (setara dengan 0,02 m), maka kenecapatan linearnya adalah:

vA = ωA. RA

     = 10 x 0,02

     = 0,2 m/s

b. kecepatan anguler roda C

Karena roda A dan C terhubung rantai maka, vA = vC = 0,2 m/s.

Karena perbandingan jari-jari roda A : B : C adalah 1 : 5 : 2, dan jari-jari roda A adalah 2 cm (setara dengan 0,02 m), maka jari-jari roda C adalah:

RC = 2 RA

      = 2 x 0,02

      = 0,04 meter

Sehingga kecepatan angular roda C adalah:

ωC = vC / RC

      = 0,2 / 0,04

      = 5 rad/s