Gerak Melingkar Berubah Beraturan dan Percepatan Tangensial

KOMPAS.com - Sama hal nya dengan gerak lurus, pada gerak melingkar juga dikenal gerak melingkar berubah beraturan (GMBB).

Dilansir Encyclopedia Britannica (2019), GMBB merupakan gerak suatu benda yang menempuh lintasan melingkar dengan kecepatan sudut berubah-ubah dan percepatan sudutnya tetap.

Kecepatan akan meningkat jika perubahan percepatan searah dengan kecepatan. Kecepatan akan menurun jika perubahan percepatan berlawanan arah dengan kecepatan.

Secara matematis, persamaan GMBB memiliki konsep yang sama dengan persamaan dalam GLBB. Persamaan GMBB adalah di bawah ini:

Pada gerak melingkar beraturan (GMB), percepatannya dinamakan percepatan sentripetal yang berfungsi mengubah arah kecepatan linearnya, tetapi tidak mengubah besar kecepatan linear.

Sedangkan pada GMBB, percepatannya dinamakan percepatan tangensial, dimana terjadi perubahan besar kecepatan linear secara beraturan. Arah dari percepatan tangensial dapat sama atau berlawanan dengan arah kecepatan linear.

Persamaan percepatan tangensial adalah sebagai berikut:

Percepatan sentripetal arahnya selalu menuju ke pusat lingkaran, sedangkan percepatan tangensial menyinggung lingkaran. Kedua percepatan tersebut saling tegak lurus. Maka, percepatan totalnya dapat dihitung dengan persamaan di bawah:

Arah percepatan total dapat diperoleh dari konsep dasar tangen sebagai berikut:

Mari simak contoh soal di bawah ini untuk lebih memahami pembahasan mengenai percepatan tangensial.

Sebuah roda diketahui memiliki jari-jari 0,5 m dan percepatan sudut konstan 10 rad/s^2. Tentukan besar percepatan tangensial di sebuah titik di roda tersebut.

Ditanyakan:
percepatan tangensial?

Jawab:

Keterangan: