Kecepatan sudut kurang umum dibandingkan jenis kecepatan lainnya seperti kecepatan linier, karena hanya dapat diterapkan pada benda yang bergerak di sepanjang jalur melingkar. Misalnya, mobil balap di trek melingkar atau bola roulette berputar pada roda roulette, semua contoh ini memiliki kecepatan sudut.
Pengertian
Kecepatan sudut adalah ukuran rotasi benda yang berubah dari waktu ke waktu dan dapat diukur dalam radian per detik.
Selama ribuan tahun, bidang fisika telah mencari cara untuk memahami cara benda bergerak. Dari sudut pandang ini, gerakan terkait dengan serangkaian konsep yang berbeda seperti gaya, kecepatan, inersia atau gravitasi.
Kecepatan sudut suatu benda adalah perpindahan sudut yang berkaitan dengan waktu. Ketika suatu benda bergerak di sepanjang jalur melingkar, sudut tengah yang sesuai dengan posisi benda dalam lingkaran terus berubah. Kecepatan sudut, diwakili oleh huruf ω, adalah tingkat perubahan sudut ini sehubungan dengan waktu.
Karakteristik kecepatan sudut
Karakteristik utama kecepatan sudut adalah sebagai berikut:
- Itu diwakili oleh huruf Yunani ω.
- Ini memberi tahu kita berapa sudut yang ditempuh suatu benda dalam satuan waktu.
- Ini diwakili oleh vektor tegak lurus.
- Ketika kecepatan terjadi secara linier, itu tidak ada lagi.
Bagaimana kecepatan sudut dihitung
Kecepatan sudut dalam Sistem Satuan Internasional dinyatakan dengan radian / detik (rad / s). Modul yang memiliki kecepatan sudut tubuh dapat diekspresikan tergantung pada jumlah putaran yang dapat dibuat tubuh dalam satuan waktu, dan untuk alasan ini kadang-kadang dapat diberikan dengan putaran per menit (rpm) atau dengan kedua (rps). Kecepatan sudut dapat dihitung sebagai variasi sudut atas variasi yang terjadi seiring waktu. Kecepatan sudut dapat direpresentasikan dalam rumus sebagai berikut:
ω = dθ / dt
Dimana:
- ω = mewakili kecepatan sudut [rad / s]
- Δθ = mewakili variasi sudut [rad]
- Δt = mewakili interval waktu [s]
Dengan mempertimbangkan bahwa frekuensi adalah jumlah putaran yang terjadi dari waktu ke waktu, kecepatan sudut juga dapat dinyatakan sebagai:
ω = 2 π f
Dimana:
- ω = mewakili kecepatan sudut [rad / s]
- f = mewakili frekuensi [Hz]
Vektor kecepatan sudut
Kecepatan sudut adalah vektor yang tegak lurus terhadap bidang rotasi. Vektor kecepatan sudut, atau ω, dapat didefinisikan sebagai vektor aksial yang sejajar dengan sumbu rotasi dan besarnya adalah nilai kecepatan sudut yang ditentukan sebelumnya, dengan kata lain:
ω = dθ / dt
yang arahnya sesuai dengan kaidah salah satu gerakan sekrup. Jika kita menetapkan e ke vektor yang menunjukkan arah sumbu, dan yang arahnya ditentukan oleh aturan sebelumnya, kita memiliki:
ω = dθ / dt e ⇒ ωe = dθ / dt
di mana elemen sudut dθ diperhitungkan sebagai vektor dθ, dari dθ, yang arahnya ditentukan oleh aturan sekrup.
Bagaimana hubungannya dengan kecepatan linier
Ingat bahwa kecepatan sudut adalah sudut yang dirotasi oleh benda dalam satuan waktu tertentu. Dengan kata lain, itu adalah kecepatan di mana sudut berubah seiring waktu. Kecepatan linier adalah panjang busur yang dilalui dari waktu ke waktu. Kecepatan sudut adalah ukuran yang terkait dengan kecepatan rotasi dan kecepatan tangensial dipandang sebagai kecepatan nyata dari suatu benda yang membuat gerakan melingkar.
Contoh
Contoh cara menghitung kecepatan sudut adalah sebagai berikut:
Tentukan percepatan sudut benda yang bergerak yang mengalami gerakan rotasi, mengingat posisinya dinyatakan dalam persamaan (Θ) = 4 t3 i. (dengan i satuan vektor ke arah sumbu x). Tentukan nilai percepatan sudut ketika 10 detik telah berlalu sejak awal gerakan.
ω (t) = d Θ / dt = 12 t2i (rad / s)
α (t) = dω / dt = 24 t i (rad / s2)
α (10) = 240 i (rad / s2)
Sumber gini.com
EmoticonEmoticon