Dalam kehidupan sehari-hari, roda biasanya dimanfaatkan untuk memudahkan berbagai aktivitas seperti roda pada motor, sepeda, katrol, atau sistem gir (geer) pada mesin. Dimana, roda bergerak dengan gerak melingkar dan mengandalkan koordinasi atau hubungan roda-roda. Nah, jika roda tidak terhubung satu sama lain, maka akan terjadi kesalahan seperti tidak bergerak.
Pada dasarnya, hubungan roda-roda dalam gerak melingkar dikelompokan menjadi tiga bagian yaitu roda-roda sesumbu, roda-roda yang saling bersinggungan, dan roda-roda yang dihubungkan dengan sabuk atau rantai. Apa yang membdekan?
- Roda-roda Sesumbu
Pada dua roda sesumbu yang terdiri dari dua roda dengan jari-jari besar dan jari-jari kecil yang saling berimpit. Kedua roda tersebut memiliki kecepatan sudut yang sama atau secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut :
ω1 = ω2 atau V1/R1 = V2/R2
- Roda-roda yang Saling Bersinggungan
Roda-roda yang saling bersinggungan terdiri dari dua roda dengan jari-jari besar dan jari-jari kecil yang saling berimpit. Kedua roda berputar dengan arah yang berlawanan pada selang waktu yang sama dan jarak (panjang busur) yang sama.
Baca juga: Kelajuan Dalam Fisika Beserta Contoh Soal
Secara matematis kecepatan linier yang dihasilkan pada roda yang saling bersinggungan dapat dinyatakan sebagai berikut :
V1 = V2 atau ω1R1 = ω2R2
- Roda-roda yang Dihubungkan Dengan Sabuk
Dua buah roda yang dihubungkan dengan sabuk atau rantai, roda satu dengan jari-jari yang besar dan roda dua dengan jari-jari yang kecil. Kedua roda akan bergerak dengan arah yang sama. Ketika kedua roda berputar pada selang waktu yang sama, maka keduanya pun akan bergerak pada arah yang sama, sehingga kecepatan linier yang dihasilkan dapat ditentukan dengan persamaan yang sama dengan system roda yang saling bersinggungan.
Namun, perbedaannya pada system roda yang saling bersinggungan, kedua roda bergerak pada arah yang berlawanan sedangkan arah kedua roda yang dihubungkan oleh rantai bergerak pada arah yang sama. Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut :
V1 = V2 atau ω1R1 = ω2R2
Contoh Soal:
Sebuah piringan hitam dengan jari-jari 21 cm berputar pada porosnya dengan kecepatan sudut 12 rpm. Kelajuan linier sebuah titik yang terletak di pinggir piringan adalah?
Pembahasan
R = 21 cm
ω = 12 rpm = 12 putaran/menit = 12putaran/(60 sekon) = (1 rotasi)/(5 sekon) = 2π/5 rad/s
kelajuan liniernya adalah?
V = ωR = (2π/5 rad/s)(21 cm) = 8,4𝛑 cm/sl
