Hubungan Roda-Roda Seporos Pada Gerak Melingkar

Dalam kehidupan sehari-hari yang menerapkan konsep relasi roda-roda-roda yaitu jam tangan. Jika kita bongkar jam tangan, maka di dalamnya akan kita temukan benda yang menyerupai dengan gir atau roda bergigi dengan aneka macam ukuran, menyerupai Gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1. Komponen di dalam jam tangan

Ada tiga macam relasi roda-roda yang pada gerak melingkar yaitu 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 perihal relasi 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 mempunyai jari-jari R_A dan roda B mempunyai jari-jari R_B. Karena roda A dan Roda B seporos (sepusat), maka kecepatan sudut kedua roda besarnya sama (ω_A = ω_B). Kita ketahui bahwa hubungan antara kecepatan sudut dengan kelajuan linier pada gerak melingkar dirumuskan ω = v/R, maka:

ω_A = ω_B

v_A/R_A = v_B/R_B

Jadi jikalau 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 kau perihal relasi roda-roda seporos (sepusat), silahkan simak pola 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 relasi roda-roda-roda yang seporos (sepusat) pada gerak melingkar. Mohon maaf jikalau ada kata atau perhitungan yang salah dalam postingan ini. Jika ada permasalahan dalam memahami bahan ini silahkan tanyakan pada kolom komentar. Kita niscaya bisa.