Dalam kehidupan sehari-hari, roda biasanya digunakan untuk memudahkan berbagai aktivitas seperti roda pada sepeda motor, sepeda, katrol, atau sistem roda gigi (geer) pada mesin. Dimana, roda bergerak dengan gerakan melingkar dan mengandalkan koordinasi atau hubungan roda. Nah, jika roda-roda tersebut tidak terhubung satu sama lain, maka akan terjadi error seperti tidak bergerak.
Pada dasarnya hubungan roda-roda pada gerak melingkar dikelompokkan menjadi tiga bagian, yaitu roda poros, roda yang saling bersentuhan, dan roda yang dihubungkan dengan sabuk atau rantai. Apa bedanya?
- Roda Sesumbu
Pada roda dua poros yang terdiri dari dua roda dengan jari-jari besar dan kecil yang saling berhimpitan. Kedua roda memiliki kecepatan sudut yang sama atau dapat dinyatakan secara matematis sebagai berikut:
ω1 = ω2 atau V1/R1 = V2/R2
- Roda yang Berpotongan
Roda yang saling bersentuhan terdiri dari dua roda dengan jari-jari besar dan kecil yang saling berhimpitan. Kedua roda berputar berlawanan arah dengan selang waktu yang sama dan jarak (panjang busur) yang sama.
Baca juga: Kecepatan dalam Fisika dengan Contoh Soal
Secara matematis kecepatan linier yang dihasilkan pada roda-roda yang saling bersentuhan dapat dinyatakan sebagai berikut:
V1 = V2 atau ω1R1 = ω2R2
- Roda Terhubung Sabuk
Dua roda dihubungkan dengan sabuk atau rantai, satu roda dengan jari-jari besar dan dua roda dengan jari-jari kecil. Kedua roda akan bergerak ke arah yang sama. Ketika dua roda berputar pada interval waktu yang sama, mereka juga akan bergerak ke arah yang sama, sehingga kecepatan linier yang dihasilkan dapat ditentukan dengan persamaan yang sama dengan sistem roda yang saling berpotongan.
Namun bedanya pada sistem roda yang saling bersinggungan, kedua roda bergerak berlawanan arah sedangkan arah kedua roda yang dihubungkan oleh rantai bergerak searah. Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut:
V1 = V2 atau ω1R1 = ω2R2
Contoh soal:
Sebuah piringan gramofon berjari-jari 21 cm berputar pada porosnya dengan kecepatan sudut 12 rpm. Berapa kecepatan linier sebuah titik di tepi piringan?
Diskusi
P = 21 cm
ω = 12 rpm = 12 putaran/menit = 12 putaran/(60 detik) = (1 putaran)/(5 detik) = 2π/5 rad/detik
kecepatan liniernya adalah?
V = ωR = (2π/5 rad/s)(21 cm) = 8,4???? cm/sl
www.kelaspintar.id
