F. Hubungan Roda

iDevice icon Dalam teknik, digunakan untuk apakah gerak melingkar ?

Bacalah diskripsi berikut ini dan lengkapilah kata yang hilang!

Dalam bidang teknik, gerak melingkar banyak digunakan dalam bentuk hubungan roda-roda. Roda-roda ini dapat berupa gir yang berfungis untuk meningkatkan kelajuan putaran ataupun meringankan kerja putaran suatu alat. Di depan telah dijelaskan bahwa agar sepeda dapat berjalan cepat maka gir belakang diatur pada posisi paling kecil. Sedangkan saat jalan menanjak gir belakang di atur pada posisi paling besar hal ini untuk memperingan putaran roda, sehingga lebih ringan dalam menanjak.

Untuk mempelajari prinsip kerja hubungan roda atau gir pelajarilah animasi berikut ini.

 

 

 

 

Animasi di atas adalah dua roda yang dihubungkan dengan rantai. Pada hubungan ini maka kelajuan linier kedua roda sma. Namun demikian kelajuan sudut kedua roda tidak sama. Hubungan kelajuan kedua roda dinyatakan sebagai berikut.

vA = vB

.A.RA=B.RB

 

Inti Sari :
Apabila dua ruda dibungkan dengan sabuk atau rantai maka kelajaun kedua roda adalah sama, sedangkan kelajuan berbeda. Hubungan keduanya dinyatakan dengan rumus v =vB. Pada animasi di atas, kelajuan sudut roda B adalah lebih dari roda kelajaun roda A, teknik ini biasanya digunakan untuk memperbesar putaran pada sumbu roda B. Apabila roda A dibuat lebih besar dari roda B, maka kelajuan sudut roda B lebih dari kelajuan sudut roda A, teknik ini digunakan untuk memperbesar gerak linier.
  

iDevice icon Hubungan Roda Lain
Bacalah Diskripsi Berikut dan Lengkapilah Kata Yang Kurang!
Hubungan antar roda yang lain adalah sebagai berikut. Sisi keliling lingkaran saling berimpit, sehinga menghasilkan putaran yang berlawanan. Karena keliling berimpit maka kelajuan linier keduanya sama. Sedangkan kelajuan sudut kedua roda tidaklah sama. Bentuk hubungan ini sama dengan hubungan dua roda dengan rantai atau sabuk di atas. Perbedaannya adalah arah putaran pada masing-masing roda.

Bentuk hubungan yang lain lagi adalah hubungan dua roda yang sesumbu. Dalam hal ini kedua roda memiliki sumbu yang sama. Hubungan itu ditunjukkan dengan gambar berikut ini.
Karena sumbu putaran sama maka kelajuan sudut kedua roda sama, sedangkan kelajuan linier keduanya berbeda. Hubungan kelajuan kedua roda dapat dinyatakan sebagai berikut.
.A =B




Inti Sari :
Pada animasi di atas, dua buah roda bersinggungan kedua sisi lingkaran. Pada hubungan ini kelajaun sudut kedua roda adalah tetapi kelajuan liniernya putaran kedua benda adalah berlawanan. Sedangakan pada ilustrasi gambar di atas, dua buah roda memiliki yang sama. Dalam hal ini kelajauan sudut kedua roda adalah , sedangkan kelajuan keduanya berbeda. putaran keduanya juga sama.
  

IDevice Icon Contoh Soal

Dua buah roda masing masing berjari-jari RA = 60 cm dan RB = 20 cm. Keduanya dihubungkan dengan sebuah tali. Apabila roda A berputar dengan kelajuan 2 rad/s maka roda B akan berputar dengan kelajuan ...

Jawab :

diketahui : RA= 60 cm dan RB = 20 cm

A =2rad/s

Soal : B =?

Jawab : 

Kelajuan linier roda A : vA = A . RA 
Untuk roda dihubungkan tali, berlaku: vB = vA = A RA
Kelajuan sudut B : B = vB / RB
                                          = A RA / RB
  = 2. . = 6 rad/s

IDevice Question Icon Pilihlah Satu Jawaban Yang Benar
1. Dua buah roda masing masing berjari-jari RA = 20 cm dan RB = 40 cm. Keduanya dihubungkan dengan sebuah tali. Apabila roda A berputar dengan kelajuan 2rad/s maka roda B akan berputar dengan kelajuan ...
  
0,1 rad/s
0,5 rad/s
rad/s
1,5 rad/s
4 rad/s

2. Dua buah roda A dan B yang berjari-jari masing-masing 20 cm dan 30 cm dihubungkan dengan sebuah sumbu yang sama. Apabila roda A berputar dengan kelajaun 2 rad/s maka roda akan berputar dengan kelajaun ...
  
4 rad/s
3,5 rad/s
3 rad/s
2 rad/s
1,5 rad/s

3. Tiga buah roda masing masing berjari-jari RA = 20 cm, RB=10 cm dan RC =40 cm. Apabila roda A diputar dengan kelajuan 2 meter/sekon, maka kelajuan putaran roda C adalah ...

 

  
10 m/s
20 m/s
30 m/s
40 m/s
50 m/s

4. Dua buah roda A dan B masing masing berjari-jari 40 cm dan 10 cm. Apabila roda A diputar dengan kelajuan 2 rad/s maka kelajaun roda B adalah ...

  
8 rad/s
6 rad/s
4 rad/s
2 rad/s
1 rad/s

5. Tiga buah roda dihubugkan seperti gambar. Jari-jari A adalah 40 cm, B= 10 cm dan C 20 cm. Apabila roda C diputar dengan kelajauan 0,5 m/s maka kelajuan roda A adalah ...

   

  
0,25 m/s
0,5 m/s
1 m/s
2 m/s
3 m/s