Hubungan Roda-Roda Seporos pada Gerak Melingkar

Dalam kehidupan sehari-hari yang menerapkan konsep hubungan roda-roda-roda yakni jam tangan. Jika kita bongkar jam tangan, maka di dalamnya akan kita temukan benda yang mirip dengan gir atau roda bergigi dengan berbagai ukuran, seperti Gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1. Komponen di dalam jam tangan

Ada tiga macam hubungan roda-roda yang pada gerak melingkar yakni roda-roda seporos (sepusat), roda-road saling bersinggungan secara langsung, dan roda-roda bersinggungan dengan tali atau rantai (tak langsung). Pada kesempatan ini, admin akan membahas tentang hubungan roda-roda seporos (sepusat). Sekarang perhatikan Gambar 2 di bawah ini.

Hubungan roda-roda seporos (sepusat)

Gambar 2 di atas merupakan gambar dua buah roda (roda A dan roda B) yang seporos atau sepusat. Roda A memiliki jari-jari R_A dan roda B memiliki jari-jari R_B. Karena roda A dan Roda B seporos (sepusat), maka kecepatan sudutkedua roda besarnya sama (ω_A = ω_B). Kita ketahui bahwa hubungan antara kecepatan sudut dengan kelajuan linier pada gerak melingkardirumuskan ω = v/R, maka:

ω_A= ω_B

v_A/R_A = v_B/R_B

Jadi jika ada dua buah roda yang dihubungkan seporos atau sepusat maka akan berlaku:

v₁/R₁ = v₂/R₂

dengan:

v₁ = kecepatan linier roda pertama (m/s)

v₂ = kecepatan linier roda kedua (m/s)

R₁= jari-jari roda pertama (m)

R₂= jari-jari roda kedua (m)

Untuk memantapkan pemahaman kamu tentang hubungan roda-roda seporos (sepusat), silahkan simak contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal

Seorang siswa mengayuh sepeda sehingga roda gir belakang berputar dengan kecepatan anguler 10 rad/s. Jika jari-jari gir dan roda belakang sepeda masing-masing 5 cm dan 40 cm, tentukan laju gerak sepeda.

Penyelesaian:

ω1 = 10 rad/s

R1 = 5 cm = 0,05 m

R2 = 10 cm = 0,1 m

Laju gerak sepeda sama dengan laju linier dari gerak melingkar ban sepeda, maka:

ω1 = ω2

ω1 = v2/R2

v2 = ω1.R2

v2 = (10 rad/s).(0,1 m)

v2 = 1 m/s

Demikian hubungan roda-roda-roda yang seporos (sepusat) pada gerak melingkar. Mohon maaf jika ada kata atau perhitungan yang salah dalam postingan ini. Jika ada permasalahan dalam memahami materi ini silahkan tanyakan pada kolom komentar. Kita pasti bisa.