Kelas X | Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

Gerak Melingkar Beraturan (GMB). Mirip dengan GLB, gerak melingkar beraturan di definisikan sebagai gerak suatu benda menempuh lintasan melingkar dengan kelajuan (besar kecepatan) tetap. Pada GMB, besar kecepatan linear (atau kelajuan linear) adalah tetap, tetapi vektor kecepatan linear setiap saat berubah (tidak tetap). Sedangkan vektor kecepatan sudut adalah tetap karena baik besar maupun arah dari kecepatan sudut setiap saat tetap. Percepatan sudut maupun percepatan tangensial sama dengan nol.

Besaran-besaran dalam Gerak Melingkar Beraturan

Periode dan Frekuensi
Periode (T) didefinisikan sebagai selang waktu yang dipergunakan oleh suatu titik materi pada benda yang berputar terhadap suatu proses tertentu, untuk menempuh satu kali putaran (satu kali melingkar). Frekuensi (f) didefinisikan sebagai banyaknya putaran yang dapat dilakukan oleh suatu titik materi yang berputar terhadap suatu proses tertentu, dalam selang waktu satu sekon.
Secara matematis, periode, dan frekuensi dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:
n= banyaknya putaran
t= waktu tempuh (s)
T= periode(s)
f= frekuensi (Hz)

Kecepatan Linear (v) dan kecepatan sudut (ω)
Kecepatan linear (v) adalah hasil bagi panjang  lintasan linear yang ditempuh partikel dengan selang waktu tempuhnya. Sedangkan kecepatan sudut (ω) adalah hasil bagi sudut pusat yang ditempuh partikel dengan selang waktunya.

Secara matematis, kecepatan linear dan kecepatan sudut dirumuskan sebagai berikut

Hubungan antara kecepatan linear dengan kecepatan sudut dirumuskan sebagai berikut

Percepatan Sentripetal (α_s)
Pada partikel yang melakukan gerak melingkar beraturan, percepatan tangensial bernilai nol tetapi partikel tersebut masih mengalami percepatan sentripetal αs. Percepatan sentripetal didefinisikan sebagai percepatan yang selalu tegak lurus terhadap kecepatan linearnya dan mengarah ke pusat lingkaran.

Percepatan sentripetal dapat dicarai dengan persamaan beriku

Persamaan Gerak pada Gerak Melingkar Beraturan
Analogi dari gerak beraturan adalah gerak melingkar beraturan. Oleh karena itu, persamaan untuk gerak melingkar beraturan mirip dengan gerak lurus beraturan. Dalam GMB, kecepatan sudut rata-rata sema dengan kecepatan sudut sesaat.

Misalkan paa keadaan awal (t₀=0), posisi partikel θ₀ maka:

Dengan demikian, berlaku persamaan