KINEMATIKA GERAK SIRKULAR
MAKALAH
KINEMATIKA
GERAK SIRKULAR
Disusun oleh :
Cresensia Jessica Wanda Rossyana Puteri
NIM : 210343606414
A. Uraian Materi
1. Gerak Sirkuler
Gerak sirkuler atau dapat juga disebut dengan gerak melingkar merupakan gerak suatu benda yang menyebabkan terbentuknya lintasan berupa lingkaran. Gerak melingkar dalam kehidupan sehari – hari misalnya roda motor yang berputar, jam dinding yang berputar, dan masih banyak lagi. Gaya sentrimental adalah gaya yang berfungsi untuk membuat benda berputar dengan membelokkan benda menuju pusat lingkaran. Gerak melingkar dipengaruhi oleh faktor – faktor sebagai berikut.
a.
Frekuensi (f)
Frekuensi merupakan banyaknya putaran
yang terjadi dalam satu sekon.
b.
Periode (T)
Periode merupakan waktu yang diperlukan
untuk menempuh 1 kali putaran.
c.
Kecepatan sudut
(ω)
Kecepatan sudut merupakan besaran sudut
yang dilewati benda dalam setiap satuan waktu.
d.
Percepatan sudut
(α)
Percepatan sudut merupakan perubahan
kecepatan sudut terhadap waktu yang ada.
e.
Perpindahan
sudut (∆ө)
Perpindahan sudut merupakan letak sudut suatu benda yang bergerak secara melingkar dalam selang waktu tertentu.
2. Gerak Melingkar
Beraturan (GMB)
Gerak melingkar beraturan merupakan suatu gerak
benda yang lintasannya berbentuk lingkaran dengan kecepatan sudut yang konstan
atau tetap. Percepatan sudut di dalam gerak melingkar beraturan sama dengan 0.
Percepatan dalam gerak melingkar beraturan dikenal dengan percepatan
sentripetal yang berfungsi untuk mengubah arah kecepatan linearnya. Gerak
melingkar beraturan memiliki rumus sebagai berikut.
Ө = ω . t
ω = 2ℼ . f
V = ꞷ . r
Ө
= perpindahan sudut (rad) T = periode (s)
ω
= kecepatan sudut (rad/s) f
= frekuensi (Hz)
t
= waktu (s) r = jari – jari
V = kecepatan linear
Sedangkan, untuk rumus percepatan sentripetal adalah sebagai berikut.
as = v2 / r = ꞷ2r
as = percepatan sentripetal (m/s2)
v = kecepatan linear atau tangensial (m/s)
r = jari – jari (m)
ꞷ = kecepatan sudut (rad/s)
Besarnya percepatan sentripetal dipengaruhi oleh kecepatan linier. Bila kecepatan linier semakin besar maka percepatan sentripetalnya juga semakin besar. Arah dari percepatan sentripetal selalu menuju pusat lingkaran atau sumbunya, sedangkan arah kecepatan sudut sesuai dengan arah putaran benda.
3. Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)
Gerak
melingkar berubah beraturan merupakan gerak suatu benda yang lintasannya
berbentuk lingkaran dengan percepatan sudut tetap tetapi kecepatan sudut
berubah. Di dalam gerak melingkar berubah beraturan terdapat percepatan
sentripetal dan tangensial yang berfungsi mengubah besar kecepatan dan juga
arah. Sehingga, gerak melingkar berubah beraturan dirumuskan sebagai berikut.
ꞷt
= ꞷ0 + α . t
Ө = ꞷ0 . t + ½ α . t2
ꞷt2
= ꞷ02 + 2 α .ө
ꞷ0
= kecepatan sudut awal (rad/s)
ꞷt =
kecepatan sudut akhir (rad/s)
α =
percepatan sudut (rad/s2)
ө = perpindahan sudut (rad)
Pada
percepatan tangensial terjadi perubahan kecepatan linier secara beraturan. Arah
geraknya bisa sama atau berlawanan dengan arah dari kecepatan linier. Sehingga,
percepatan tangensial dapat dirumuskan sebagai berikut.
at = αR
at = percepatan tangensial (m/s2)
α = percepatan sudut (rad/s2)
R = jari – jari lintasan (m)
B. Fenomena dalam Bidang Bioteknologi
Bioteknologi merupakan cabang ilmu
biologi yang mencakup tentang materi mikroorganisme, biologi sel, genetika, dan
biokimia. Sehingga dapat disimpulkan bahwa materi kimia juga merupakan bagian
dari bioteknologi karena merupakan dasar dari biokimia. Kita mungkin sering
melihat fenomena – fenomena gerak melingkar di sekitar lingkungan kita. Gerak
melingkar juga berhubungan dengan bioteknologi. Contoh gerak melingkar dalam
bidang bioteknologi terdapat pada atom. Elektron dalam atom mengelilingi inti
atom sehingga membentuk gerak melingkar. Elektron mempertahankan geraknya
dengan kecepatan tertentu sehingga menimbulkan percepatan sentripetal ke arah
pusat lingkaran.
Selain fenomena atom, penerapan gerak
melingkar juga terdapat dalam beberapa alat laboratorium. Laboratorium
berhubungan erat dengan bioteknologi. Contoh alat laboratorium yang menerapkan
gerak melingkar adalah centrifuge.
Alat tersebut memanfaatkan gerak melingkar untuk memisahkan organel berdasarkan
massa jenis organel melalui proses pengendapan. Centrifuge berputar dengan kecepatan yang sudah ditentukan.
C. Teknologi dalam Bidang
Bioteknologi
Bioteknologi merupakan ilmu yang
mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lainnya) maupun
produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol, antibiotik) untuk menghasilkan
barang atau jasa yang bermanfaat untuk manusia. Dapat disimpulkan bahwa
bioteknologi berhubungan erat dengan bakteri dan virus. Contoh teknologi yang
berhubungan dengan bidang bioteknologi adalah air purifier. Air purifier digunakan
untuk membersihkan udara dari bakteri atau kuman.
Cara kerja air purifier adalah dengan cara menyedot udara di sekitar ruangan
dengan bantuan dari kipas yang berada di dalam alat dan ditangkap oleh filter
yang terletak di bagian belakang air
purifier lalu udara disaring dan disalurkan kembali melalui penyalur yang
berada di bagian depan. Penerapan gerak sirkuler atau gerak melingkar dalam
teknologi tersebut terletak pada gerak kipas yang memutar sehingga terjadi
gerak melingkar.
D. Contoh Soal pada Bidang
Bioteknologi
Seekor cacing bergerak melingkar di dalam tubuh
secara beraturan dengan jari – jari 6 cm. Jika dalam 2 menit cacing tersebut
melakukan 16 kali putaran, maka kecepatan linear dari cacing tersebut adalah …
Diketahui
: r = 6 cm = 0,06 m
f = 16 kali putaran / 2 menit = 16 / 120
sekon = 0,13 putaran/sekon
Ditanya
: kecepatan linier (V)
Dijawab :
V = ꞷ . r
= 2 ℼ f . r
= 2 . ℼ . 0,13 . 0,06
= 0,0156 m/s
E. Permasalahan Kontekstual pada Bidang Bioteknologi, Solusi – Solusi Penyelesaian
yang Sudah Ada, Solusi Baru yang Ditawarkan, dan Desain Miniatur Teknologi
Penyelesaiannya
Angka
kematian Indonesia termasuk dalam angka kematian tertinggi. Angka tersebut akan
semakin tinggi melihat keadaan terjadinya penyebaran virus Covid – 19 di dunia.
Selain alasan tersebut, angka kematian juga disebabkan oleh penyakit yang
diderita oleh manusia. Salah satu penyebab penyakit tersebut adalah adanya
bakteri yang masuk dan menyerang organ tubuh manusia.
Bakteri
banyak macamnya, antara lain bakteri pathogen dan bakteri apatogen. Bakteri
pathogen dapat menyebabkan berbagai penyakit mulai dari penyakit sederhana
sampai dengan penyakit yang menyebabkan kematian. Contoh penyakit yang
disebabkan oleh bakteri, yaitu diare, tuberculosis, disentri, meningitis,
pneumonia, thypus, dan masih banyak lagi.
Untuk
mengurangi resiko penyebaran bakteri yang berbahaya bagi manusia, diciptakan
sebuah teknologi atau alat yang dapat mencegah penyebaran bakteri di udara.
Alat tersebut adalah air purifier. Filter
yang berada di dalam alat tersebut dapat memfiltrasi udara kotor dan diubah
menjadi udara bersih sehingga tidak mengandung bakteri yang akan membahayakan
manusia jika terhirup.
Desain miniatur teknologi penyelesaian
Solusi
lain yang dapat saya tawarkan adalah dengan membuat pengharum ruangan semprot
dari bahan alami yang dapat membunuh bakteri. Contohnya, membuat pengharum
ruangan semprot menggunakan sabut kelapa karena sabut kelapa mempunyai
kandungan yang dapat mencegah pertumbuhan bakteri E – coli sehingga di dalam tubuh kita tidak terdapat banyak bakteri
E – coli yang dapat menyebabkan
diare.
F. Contoh Artikel (Permasalahan Kontekstual dan Solusi Penyelesaiannya) yang
Sesuai
Rujukan
https://www.zenius.net/blog/gerak-melingkar-materi-fisika-kelas-10
Bukti Cek Plagiasi
Comments
Post a Comment