Frekuensi dari Periode
Gambaran Umum dan Definisi
Hubungan Roda-Roda dengan Rantai
Hubungan roda-roda selanjutnya masih berkaitan sama contoh yang udah gue sebutkan di atas. Yup, salah satu penerapan hubungan roda-roda dengan rantai ada pada gir belakang dan gir depan sepeda.
Coba kita balik lagi ke penjelasan rantai, gir, dan roda sepeda tadi, ya. Posisi gir depan menempel dengan pedal sepeda dan terhubung oleh rantai. Saat elo gowes pedal sepeda, gir depan akan berputar dan menggerakkan gir belakang yang juga tersambung ke rantai.
Hampir mirip motor, gir belakang juga menempel dengan ban belakang sepeda secara sepusat. Karena itulah, bagian belakang gir pada sepeda menggunakan prinsip roda dan poros yang terhubung oleh rantai.
Secara sederhana, gambaran hubungan roda-roda dengan rantai pada gir sepeda bisa elo perhatikan lewat gambar berikut.
Pada ilustrasi di atas, roda kuning mewakili gir belakang sepeda yang punya ukuran jari-jari lebih kecil (RA). Sementara, roda ungu adalah gir depan sepeda yang ukuran jari-jarinya lebih besar (RB).
Nah, dari penjelasan dan ilustrasi ini, apakah elo udah bisa menebak bagaimana bentuk persamaan untuk hubungan roda-roda dengan rantai?
Baca Juga: Ruang Lingkup Fisika Kelas 10, Belajar Apa sih di Fisika?
Rumus Jarak dalam Fisika Beserta Contohnya
Hakikatnya dalam materi fisika, jarak merupakan panjang lintasan yang ditempuh suatu benda dalam jangka waktu tertentu. Misalnya saja jarak dari titik A ke titik B. Begitu juga dengan jarak titik A, titik B, titik C dan titik D.
Benda yang berawal dari titik A akan ke titik D maka melalui lintasan titik B dan titik C. Sehingga panjang lintasan dari titik A hingga D merupakan jarak tempuh benda. Jarak yang ditempuh benda adalah AB+BC+CD.
Dalam ilmu fisika, jarak memiliki simbol (s). Simbol tersebut sudah umum penggunaannya di Indonesia. Berbeda dengan negara luar, jarak sering dengan simbol (d) atau distance.
Sementara satuan jarak menurut sistem satuan Internasional atau SI yaitu meter (m). Karena jarak adalah besaran panjang, maka jarak masuk kategori sebagai suatu besaran pokok. Begitu juga jarak ini termasuk besaran skalar dan dinyatakan dengan nilai maupun angka tanpa memiliki arah.
Jarak dalam fisika juga terkait dengan besaran kelajuan, baik gerak lurus beraturan tanpa percepatan atau gerak lurus berubah beraturan dengan kecepatan. Rumus jarak terkait besaran dapat menghasilkan rumus s= v.t (rumus jarak pada GLB) atau s: v0 . t ± 1/2 a . t2 ini adalah rumus jarak pada GLBB.
Untuk s merupakan jarak (m), t adalah waktu (s), v0 adalah kelajuan awal (m/s), v adalah kecepatan dan a adalah percepatan (m/s²). Untuk menghitung waktu maka jarak dibagi kecepatan, sedangkan menghitung kecepatan adalah jarak dibagi waktu.
Rumus Hubungan Roda-Roda dengan Rantai
Dalam hubungan roda-roda dengan rantai, ketika sepeda bergerak maju, gir depan dan gir belakang sepeda akan berputar searah jarum jam. Artinya, arah kecepatan sudut kedua gir adalah sama.
Tapi, karena gir depan dan gir belakang sepeda terhubung dengan rantai, gerakan keduanya juga menimbulkan kecepatan linear. Hal ini disebabkan karena adanya singgungan antara gir dan rantai.
Sedikit berbeda dengan hubungan roda-roda sepusat, roda yang dihubungkan dengan rantai akan mempunyai arah dan besar kecepatan linear yang sama. Dengan kata lain, bentuk persamaan awalnya bisa ditulis seperti berikut.
VA = kecepatan linear gir belakang atau gir kuning
VB = kecepatan linear gir depan atau gir ungu
Sementara itu, diketahui rumus untuk menghitung kecepatan linear adalah kecepatan sudut dikali dengan jari-jari roda. Jadi, rumus ini bisa langsung elo substitusikan ke persamaan sebelumnya, yaitu:
VA = kecepatan linear gir kecil atau roda kuning
VB= kecepatan linear gir besar atau roda ungu
⍵A = kecepatan sudut roda kecil atau roda kuning
⍵B = kecepatan sudut roda besar atau roda ungu
RA= jari-jari gir kecil atau roda kuning
RB= jari-jari gir besar atau roda ungu
Baca Juga: Pengertian, Fungsi, dan Cara Menggunakan Jangka Sorong – Materi Fisika Kelas 10
Jarak vs Jarak Terarah dan Perpindahan
Baik jarak dan perpindahan sama-sama mengukur pergerakan suatu benda. Jarak adalah besaran skalar sedangkan perpindahan adalah besaran vektor dengan besar dan arah. Jarak kedua titik tidak dapat bernilai negatif. Di sisi lain, karak terarah tidak mengukur pergerakan; itu mengukur posisi sebuah titik dari suatu titik acuan, dan dinyatakan dalam bentuk vektor.
Jarak yang ditempuh oleh kendaraan (misalnya seperti yang dicatat oleh odometer), orang, hewan, atau objek di sepanjang lintasan melengkung dari titik A ke titik B harus dibedakan dari jarak garis lurus dari A ke B, karena secara umum jarak garis lurus tidak sama dengan jarak yang ditempuh, kecuali untuk perjalanan dalam garis lurus.
Jarak terarah dapat ditentukan di sepanjang garis lurus dan di sepanjang lintasan melengkung. Jarak terarah sepanjang garis lurus adalah vektor yang memberikan informasi jarak dan arah antara titik awal dan titik akhir. Jarak terarah titik dari titik pada garis dan dalam arah pada ruang vektor Euklides adalah jarak dari ke jika jatuh pada sinar , tetapi bernilai negatif jika jatuh pada sinar .
Jarak terarah sepanjang lintasan melengkung bukanlah vektor dan diwakili oleh segmen garis lengkung yang ditentukan oleh titik ujung A dan B, dengan beberapa informasi spesifik yang menunjukkan pengertian (atau arah) gerakan ideal atau nyata dari satu titik ujung lintasan ke yang lain. Misalnya, hanya memberi A dan B sebagai label dua titik dapat menunjukkan pengertian, jika urutan (A, B) menyiratkan bahwa A adalah titik awal.
Perpindahan adalah kasus spesial jarak terarah yang terdefinisi di mekanika. Jarak terarah disebut perpindahan jika lintasan antara titik A dan B berupa garis lurus (jarak terpendek antara A dan B).
Hubungan Roda-Roda Bersinggungan
Hubungan roda-roda yang terakhir adalah bersinggungan. Kira-kira, elo kebayang, nggak, gimana bentuknya?
Sebenarnya, hubungan roda-roda bersinggungan banyak banget elo temukan di kehidupan sehari-hari. Contohnya pada mesin jam analog atau pada gir mesin motor.
Namanya juga bersinggungan, artinya kedua atau lebih roda itu saling menempel satu sama lain. Selain ukurannya yang berbeda, setiap roda juga punya gerigi yang bertujuan sebagai pengikat pinggiran roda. Sehingga, antarroda bisa bergerak bersama-sama.
Lebih jelasnya, elo bisa lihat gambar hubungan roda-roda bersinggungan di bawah ini.
Dalam gambar, roda ungu mewakili gir yang lebih besar, sedangkan roda kuning merupakan gir yang lebih kecil. Saat roda ungu berputar ke kanan, ada satu titik bersinggungan yang menyebabkan roda kuning ikut berputar.
Tapi, arah perputaran roda kuning akan berbeda dengan roda ungu. Elo udah ada bayangannya, kan? Kalau roda ungu berputar ke kanan, roda kuning akan berputar ke kiri. Begitu juga sebaliknya. Dengan kata lain, kedua roda akan berputar ke arah yang berlawanan.
Baca Juga: Rumus Dimensi dalam Fisika Beserta 9 Contoh Soal
Contoh Soal Frekuensi dan Pembahasan
Supaya kamu makin paham tentang cara menghitung frekuensi, coba perhatikan contoh soal dan pahami pembahasannya di bawah ini yuk!
Oh iya, siapkan juga alat tulis untuk kamu mencoba sendiri contoh soalnya ya, guys.
Waktu yang dibutuhkan sebuah gelombang untuk menyelesaikan satu getaran adalah 0,32 detik. Berapakah frekuensi gelombang ini?
Diketahui: T = 0,32 detik.
f = 1/T = 1/0,32 = 3.125 Hz
Jadi, frekuensi gelombangnya adalah 3.125 Hz.
Sebuah radiasi gelombang elektromagnetik tertentu memiliki panjang gelombang 573 nm saat melewati ruang hampa. Cepat rambat gelombang tersebut adalah 3,00 x 108 m/s.
Berapa frekuensi gelombang elektromagnetik tersebut?
Diketahui: 𝜆 = 573 nm = 5,73 x 10-7 m atau 0,000000573; C = 3,00 x 108 m/s
f = C/𝜆 = 3,00 x 108 / 5,73 x 10-7 = 5,24 x 1014 Hz.
Nah, itu dia penjelasan mengenai rumus frekuensi. Sekarang udah paham ‘kan, ternyata menghitung frekuensi mudah juga ya, guys. Semoga informasi di atas bermanfaat ya.
Baca Juga Artikel Fisika Lainnya
Pengertian Jarak – Jarak adalah suatu ukuran numerik yang menunjukkan seberapa jauh posisi suatu objek dengan objek lainnya. Dalam bidang fisika atau dalam pengertian sehari-hari, jarak dapat merujuk pada panjang (secara fisik) antara dua buah posisi, atau suatu estimasi berdasarkan kriteria tertentu (misalnya jarak tempuh antara Jakarta-Bandung).
Jarak dari titik A ke titik B umumnya dinyatakan sebagai | A B | . Pada kebanyakan kasus, frasa “jarak dari A ke B” dapat dipertukarkan dengan “jarak dari B ke A”. Dalam bidang matematika, fungsi jarak atau metrik adalah generalisasi dari konsep jarak secara fisik; yakni sebagai salah satu cara untuk memberikan pengertian seberapa “jauh” atau “dekat” posisi dua objek. Dalam psikologi dan ilmu sosial, jarak adalah ukuran non-numerik.
Jarak Secara Fisik
Sebuah penanda jalan yang menunjukkan jarak (Analogue Kid/Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported).
Jarak secara fisik dapat merujuk beberapa hal berbeda, yaitu:
Definisi jarak yang tidak umum dapat berguna untuk memodelkan situasi fisik tertentu, tetapi juga dipakai dalam matematika murni:
Pada gambar di atas, jarak Euklides antara kedua titik dinyatakan dalam garis berwarna hijau. Garis berwarna merah, biru, dan kuning menyatakan jarak Manhattan antara dua titik yang sama
Ukuran jarak dalam kosmologi lebih rumit karena dipengaruhi oleh faktor ekspansi alam semesta, dan oleh efek-efek yang dijelaskan oleh teori relativitas (seperti kontraksi panjang benda bergerak).
Definisi “jarak” juga digunakan sebagai analogi untuk mengukur dua objek non-fisik dalam cara tertentu. Pada bidang ilmu komputer, terdapat notasi “jarak pengeditan” antara dua senarai (string). Sebagai contoh, kata “makan” dan “makam” yang hanya berbeda satu huruf, lebih dekat jaraknya daripada kata “makan” dan “malam” yang memiliki perbedaan dua huruf. Konsep ini digunakan dalam teori kode dan pada pemeriksa ejaan. Secara matematis, jarak dapat didefinisikan dalam beberapa cara:
Dalam matematika, ruang metrik adalah himpunan di mana jarak antar anggota-anggota himpunan terdefinisi. Dengan cara ini, banyak tipe “jarak” dapat dihitung, seperti traversal graf, perbandingan distribusi dan kurva, dan definisi tidak umum “ruang” (sebagai contoh lipatan dan refleksi).
Notasi jarak di teori graf digunakan untuk mendeskripsikan jejaring sosial, sebagai contoh bilangan Erdős atau bilangan Bacon—bilangan yang menunjukkan jauhnya hubungan kolaboratif seseorang dari matematikawan Paul Erdős dan dengan aktor Kevin Bacon.
Dalam psikologi, geografi manusia, dan ilmu sosial, jarak sering kali diartikan bukan sebagai ukuran yang objektif, tetapi sebagai pengalaman subjektif.
Rumus Hubungan Roda-Roda Bersinggungan
Seperti yang gue tuliskan, pada hubungan roda-roda ini, ada satu titik bersinggungan yang menyebabkan kedua roda berputar secara bersamaan. Di titik inilah, besar kecepatan linear kedua roda akan sama.
Jadi, meskipun kedua roda punya arah kecepatan sudut yang berlawanan, besar kecepatan linearnya tetap sama. Karena itu, persamaan hubungan roda-roda ini akan sama dengan roda berantai, yaitu:
VA = kecepatan linear gir kecil atau roda kuning
VB= kecepatan linear gir besar atau roda ungu
⍵A = kecepatan sudut roda kecil atau roda kuning
⍵B = kecepatan sudut roda besar atau roda ungu
RA= jari-jari gir kecil atau roda kuning
RB= jari-jari gir besar atau roda ungu
Oh iya, karena hubungan roda-roda bersinggungan mempunyai gerigi, jumlahnya akan mempengaruhi kecepatan perputaran roda. Semakin banyak gerigi pada roda-roda, maka perputarannya akan semakin melambat.
Bagi Sobat Zenius yang mau memperdalam materi ini, elo bisa tonton video-video penjelasannya di Zenius. Caranya, elo tinggal klik banner yang ada di bawah ini.
