Menentukan Kecepatan Linear pada Lubang Angin Berputar 300 rpm

KOMPAS.com - Gerak melingkar beraturan berkaitan dengan kecepatan linear. Bagaimanakah penerapannya dalam suatu studi kasus? Salah satu diantaranya akan kita bahas pada contoh soal ini.

Soal dan Pembahasan

Sebuah lubang angin pada ban mobil berputar 300 rpm. Jarak lubang angin tersebut dari pusat ban adalah 0,5 m. Tentukan kecepatan linearnya dalam m/s!

Permasalahan di atas terkait menentukan kecepatan linear, yang penyelesaiannya dilakukan dengan menggunakan konsep gerak melingkar beraturan.

Dilansir dari Encyclopaedia Britannica, gerak melingkar beraturan merupakan gerak suatu benda yang bererak dengan kecepatan konstan pada sebuah lingkaran.

Menurut College Physics (2008), kecepatan linear sama seperti kecepatan pada gerak lurus, yaitu jarak yang ditempuh per satuan waktu namun pada gerak melingkar. Jarak yang ditempuh merupakan keliling lingkaran (busur lingkaran).

Baca juga: Gerak Melingkar Berubah Beraturan dan Percepatan Tangensial

Secara definisi, kecepatan linear merupakan hubungan antara panjang lintasan linear yang ditempuh benda per selang waktu tempuhnya.

Adapun persamaan dalam menentukan kecepatan linear suatu benda yang bergerak melingkar adalah:

v = 2πr/T atau v = 2πrf atau v = ωr

dengan r adalah jari-jari, T adalah periode, f adalah frekuensi, dan ω adalah kecepatan sudut.

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.

Diketahui

- Kecepatan sudut (ω) = 300 rpm = (300)(2π/60) = 10π rad/s.
- Jarak lubang angin dari pusat ban (r) = 0,5 m.

Ditanyakan

Kecepatan linear (v)?

Baca juga: Contoh Soal Gerak Melingkar Beraturan

Penyelesaian

v = ωr
v = (10π)(0,5)
v = 5π m/s

Sehingga kecepatan linear lubang angin pada ban mobil yang berputar adalah v = 5π m/s.

(Sumber: Kompas.com/[Risya Fauziyyah] I Editor: [Rigel Raimarda])