Rumus Kecepatan Roda Berputar

AhmadDahlan.NET – Cara Menghitung Panjang Lintasan Roda Berputar bisa dilakukan dengan menggunakan konsep keliling lingkaran. Konsep ini bisa digunakan untuk menghitung berapa kali sebuah roda berputar untuk menempuh jarak tertentu.

Agar lebih sederhana, yuk kita lihat konsep menghitung lintasan roda berdasarkan keliling lingkarannya.

Rumus Putaran Mesin Bubut

Mari kita ambil salah satu soal dengan cara pengerjaannya ya. Misalnya kamu punya baja lunak dengan diameter ( Ø ) 62 mm. Lalu kamu akan membubutnya dengan kecepatan potong ( Cs ) 25 meter/menit. Maka berapa besar kecepatan putaran ( Rpm ) yang akan dihasilkan?

Jadi, kecepatan putar mesinnya yaitu sebesar 128,415 putaran per/menit.

Hubungan Roda-Roda Sepusat

Kalau di awal gue udah bahas sedikit tentang rantai dan gir sepeda, sekarang gue mau ajak elo buat lihat contoh lainnya. Gir dan ban sepeda motor bagian belakang adalah salah satu contoh yang bisa menjelaskan apa itu hubungan roda sepusat.

Saat naik sepeda motor, mungkin elo pernah berpikir gimana caranya motor itu bisa berjalan. Selain karena bantuan mesin dan bahan bakar minyak, ban motor juga bergerak karena menerapkan konsep hubungan roda-roda.

Coba deh, elo amati baik-baik gambar di bawah ini.

Dari gambar, terlihat jelas kalau ban dan gir merupakan hubungan roda-roda sepusat. Di sini, gir bisa disebut juga sebagai roda karena berbentuk piringan pipih. Keduanya dihubungkan dengan satu poros yang berada di tengah ban dan gir.

Biar lebih jelas, gue kasih ilustrasi yang lebih sederhana, ya. Di bawah ini, roda berwarna ungu merupakan ban sepeda motor, roda berwarna kuning merupakan gir, dan lingkaran hitam kecil adalah pusat roda-roda.

Meskipun kedua roda tersebut ada di satu pusat yang sama, keduanya punya ukuran yang berbeda. Begitu juga dengan jari-jari mereka. Jari-jari roda kuning (RA) akan lebih kecil dari jari-jari roda ungu (RB).

Sekarang pertanyaannya, kalau gue putar roda ungu ke kanan, apa yang akan terjadi dengan roda kuning? Tentu aja, roda kuning akan ikut berputar ke arah yang sama dengan roda ungu karena keduanya mempunyai satu pusat yang sama.

Dari ilustrasi tersebut, udah paham kan hubungan roda-roda sepusat tuh kayak gimana?

Baca Juga: Pengertian Gaya Sentripetal dan Sentrifugal Beserta Rumusnya – Materi Fisika Kelas 10

Kecepatan Putaran Mesin Bubut Dapat Dihitung Dengan Rumus

Karena pada setiap bahan nilai kecepatan potong sudah menjadi aturan baku, jadi yang hanya bisa diatur dalam proses penyayatan hanya  benda kerja atau putaran mesin. Maka kecepatan putaran mesin bubut dapat dihitung dengan rumus yang sudah menjadi patokan yaitu:

Cs = π.d.n Meter/ menit

nah, disini kan satuan dari keduanya kan masih berbeda ya. jadi satuan pada kecepatan potong dan diameter pada benda kerja harus kamu samakan terlebih dahulu dengan cara mengalikan angka 1000 mm dengan nilai kecepatan potong. Rumusnya bagaimana sih? n =  (1000.Cs)/(π .d) Rpm

keterangan lebih rinci biar pada paham nih.

d : diameter benda kerja ( mm )

Cs : kecepatan potong ( meter/menit )

Π : nilai konstanta = 3,14

Contoh Soal Hubungan Roda-Roda

Setelah tahu pengertian dan rumus hubungan roda-roda, nggak lengkap rasanya kalau elo belum latihan soal. Jadi, langsung aja cek contoh-contoh soalnya di bawah ini, yuk!

Dua buah silinder seporos diputar dengan kecepatan sudut konstan. Perbandingan jari-jarinya 5:3. Jika kecepatan linear silinder besar adalah 5 m/s, maka kecepatan linear silinder kecil adalah …. m/s.

Karena dalam soal disebutkan silinder seporos, artinya elo perlu menggunakan persamaan hubungan dua roda sepusat, yaitu ⍵A = ⍵B.

Di sini, perbandingan jari-jari kedua silinder udah diketahui sebesar 5:3, dengan kecepatan linear silinder besar adalah 5 m/s. Jadi, elo bisa langsung substitusi nilai-nilai tersebut ke dalam persamaannya seperti berikut.

Oke, udah jelas, ya, jawaban yang sesuai adalah c. 3.

Perhatikan gambar hubungan roda-roda berikut ini!

Roda C diputar dengan kecepatan linear tetap sebesar 5 m/s perbandingan jari-jari roda A, B, C dan D adalah 3:5:6:9. Kecepatan linear roda B adalah … m/s.

Kalau dihadapkan dengan hubungan roda-roda yang cukup kompleks kayak gini, elo bisa fokus ke roda-roda yang nilainya udah diketahui, yaitu roda C yang mempunyai kecepatan linear sebesar 5 m/s dan perbandingan jari-jarinya 6.

Dari gambar, roda yang terhubung secara langsung dengan roda C adalah roda D. Jadi, elo perlu cari tahu dulu hubungan keduanya. Menurut elo, apa hubungan antara roda C dan D?

Iya, roda C dan D terhubung secara sepusat. Berarti kecepatan sudut di antara keduanya adalah sama.

Oke, sekarang elo udah dapat kecepatan linear roda D sebesar 45/6 m/s. Selain dengan roda C, roda D juga terhubung secara langsung sama roda A. Pada kasus ini, roda D dan roda A terhubung dengan tali atau rantai. Jadi, bentuk persamaannya adalah VD= VA.

Nah, di perhitungan sebelumnya, elo udah berhasil menemukan nilai VD, yaitu 45/6 m/s. Artinya, kecepatan linear dari roda A juga sebesar nilai tersebut.

Selanjutnya, elo perlu cari roda lain yang berhubungan langsung dengan roda A. Di sini, roda A terhubung secara sepusat dengan roda B. Karena itu, elo bisa menghitungnya dengan persamaan berikut.

Sehingga, pilihan yang tepat untuk menjawab soal ini adalah b. 12,5.

Di bawah ini yang merupakan contoh roda bersinggungan adalah ….

a. Gir depan dan gir belakang sepeda.

b. Roda bergerigi pada correction tape.

c. Ban belakang sepeda motor.

d. Roda pada bus dan mobil.

Roda bersinggungan adalah dua atau lebih roda saling menempel atau bersinggungan satu sama lain. Contoh hubungan roda-roda ini bisa elo temukan pada mesin kendaraan bermotor, mesin jam tangan, dan correction tape.

Elo pasti tahu, kan, apa itu correction tape? Iya, alat ini punya fungsi yang sama seperti tipe x, tapi secara penggunaan lebih efisien.

Di dalam correction tape, ada dua roda dengan susunan bersinggungan yang tersambung dengan pita koreksi. Pas elo pakai, pita koreksi akan bergesekan dengan kertas dan memutar roda yang jari-jarinya lebih besar.

Karena ada gerigi yang bersinggungan, roda kecil kemudian ikut memutar dengan arah yang berlawanan dengan roda besar. Sampai akhirnya, perputaran roda kecil menyebabkan pita koreksi bekas kembali tergulung secara rapi.

Dari penjelasannya bisa kita simpulkan kalau jawaban yang tepat adalah b. Roda bergerigi pada correction tape.

Gimana? Jadi lebih gampang dipahami, kan, kalau udah latihan contoh-contoh soalnya?

Oke, segitu dulu pembahasan kita tentang hubungan roda-roda. Mulai dari pengertian, jenis-jenis, rumus, sampai contohnya di kehidupan sehari-hari.

Kalau elo mau mempelajari materi Fisika kelas 10 lainnya, elo bisa cek video-video belajar yang ada di Zenius. Langsung aja, klik link yang ada di bawah ini, ya!

Materi Fisika Kelas 10

Hubungan Antarroda – Materi Zenius Kelas 10

Fisika Dasar 1 – Heri Kiswanto (2022)

Fisika Sekolah I Berkarakter Berbasis Model POE2WE untuk Menghadapi Abad 21 – Dr. Nana, M.Pd. (2019)

Bedah Fisika Dasar – Kurrotul Ainiyah (2018)

Download nowDownloaded 367 times

Rumus Kecepatan Maksimum Gerak Benda Pada Tikungan

Rumus Untuk Mencari Kecepatan Putar Bor

Kecepatan putaran mesin bubut dapat dihitung dengan rumus. Hal ini adalah suatu kemampuan yang dimiliki oleh kecepatan putar pada mesin bubut agar bisa melakukan penyayatan atau pemotongan dalam satuan putaran/menit. Maka dari itu, besarnya kecepatan potong dan keliling benda kerja akan sangat mempengaruhi besarnya putaran mesin.

Kalau kamu sudah bisa mengetahui kecepatan potong, kecepatan penyayatan dan diameter benda kerja dalam bentuk nilai, maka kamu bisa dengan mudah menentukan waktu pembubutan yang agak sesuai jadwal dan terencana.

Menghitung Panjang Lintasan Roda.

Sebuah liangkaran memiliki jari-jari yang menenutkan panjang keliling lingkaran itu sendiri. ILustrasinya sebagai berikut !

Keliling sebuah lingakaran dipengaruhi oleh jari-jari (radius) dari lingakaran itu sendiri. Keliling lingkaran itu adalah garis putus-putus hitam yang ada pada bagian pinggir lingkaran.

Jika garis putus-putis di bagian pinggir keliling ini di tarik menjadi garis lusu maka panjang garis lurus tersebut akan sama dengan keliling lingkaran dengan demikian. Dengan demikian menghitung panjang lintasan lingakaran dapat di hitung dengan bantun rumus keliling lingkaran:

Dimana K adalah keliling lingkaran dan R adalah jari-jari lingkaran.

Jika lintasan cukup panjang maka roda tidak cukup berputar satu kali saja dengan semakin panjang lintasan maka semakin banyak roda harus berputa. Oleh karena rumus panjang lintasan dapat dihitung sebagai berikut :

L : Panjang Lintasan n : jumlah putaran rodaK : Keliling Bola

Misalkan sebuah motor dengan jari-jari terluar roda bannya adalah 18 inci digunakan untuk berpindah dari kota A ke kota B dengan jarak 1,5 km. Berapa kalikah roda berputar agar motor bisa sampai?

1. Jari-jari Ban Motor

Langkah pertama hitung jari-jari Ban motor dalam m. Karena 1 inci = 2,54 cm maka jari-jari ban dalam centimeter adalah :

jari-jari roda motor 45,74 cm atau 0,4574 meter

Selanjutnya menghitung keliling ban dengan rumus keliling ban K=2πR

3. Menghitung jumlah putaran

Maka Ban motor harus berputar minimal 522.198301672 kali atau dibulatkan saja mendaia 522.2 kali.

Setelah belajar tentang gerak melingkar, GLB, dan percepatan sentripetal, di subbab materi Fisika kelas 10 selanjutnya, elo perlu memahami bagaimana hubungan roda-roda yang menyebabkan suatu roda berputar.

Aduh! Lagi asyik keliling komplek naik sepeda, rantai rodanya malah copot!

Siapa yang pernah ngalamin hal kayak di atas? Tenang, elo nggak sendirian. Rantai sepeda gue pun beberapa kali lepas. Akhirnya, gue terpaksa turun dan mendorong sepeda gue ke bengkel.

Tapi, karena kejadian itu, gue jadi memperhatikan gimana pedal yang gue genjot bisa menggerakkan rantai dan gir, sampai kemudian membuat roda berputar. Dalam Fisika, konsep ini dikenal dengan istilah hubungan roda-roda.

Di subbab sebelumnya, elo udah belajar tentang gerak melingkar. Masih ingat, kan? Nah, hubungan roda-roda inilah yang menjadi salah satu bentuk penerapannya.

Materi ini membahas bagaimana suatu roda dengan roda yang lainnya bisa terhubung dan menggerakkan satu sama lain. Mau tahu penjelasannya lebih dalam? Yuk, kita bahas bareng-bareng!

Rumus Kecepatan Putaran Mesin Bubut

Untuk informasi mengenai rumus kecepatan putaran mesin bubut berupa dasar-dasar perhitungan, tabel-tabel dan sebagai dasar dari teknologi proses pemotongan juga penyayatan pada mesin bubut maka dibuatlah beberapa parameter pemotongan yang meliputi Kecepatan pemakanan ( Feed-F ), kecepatan potong ( Cutting seed-Cs ), waktu proses, pemesinan, dan kecepatan putaran mesin bubut ( Revolution permenit-Rpm ). Hal-hal yang menjadi dasar-dasar tersebut yang disebut dengan parameter pemotongan.

Kamu gak usah repot-repot! Karena para ahli telah banyak meneliti berbagai macam bahan teknik yang biasa digunakan untuk kecepatan potong pada proses pemesinan. Jadi, kalau kamu mau menggunakan bahan

tertentu untuk memotong/menyayat, kamu cukup menyesuaikan bahan apa yang akan dibubut dan jenis alat potong apa yang akan digunakan dengan melihat pada tabel yang sudah dibuat dan dipatenkan para ahli dan disepakati oleh seluruh ahli mesin. Jadi kamu gaperlu pusing lagi deh dalam menentukan jenis alat potong mana yang cocok untuk membubut suatu bahan tertentu yang sesuai dengan permintaan customer.

Tabel kecepatan potong ( Cs ) juga menyertakan jenis bahan alat potongnya loh. Mungkin kamu sudah gak asing lagi dengan alat potong jenis HSS ( High Speed Steel ) dan karbida ( Carbide ). Tapi, dari kedua bahan tersebut ternyata alat potong jenis karbida memiliki kecepatan potong yang lebih cepat dibanding dengan alat potong jenis HSS.

Kecepatan Pemakanan (Feed – F) – mm/menit

Adapun beberapa faktor yang harus tukang bubut pertimbangkan saat akan menghitung ingsutan atau kecepatan pemakanan diantaranya adalah:

Kesiapan-kesiapan mesin dan peralatan tersebut bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kemampuan mesin agar bisa mengoptimalkan kecepatan pemakanan pada saat proses pembubutan dimulai. Pada pertimbangan-pertimbangan di atas, kecepatan pemakanan tidak selalu menjadi poin utama untuk mendapatkan permukaan yang halus. Karena, kalau kamu mau mendapat hasil akhir ( finishing ) yang lebih bagus dan halus, maka kecepatan pemakanan dibuat rendah.

Nantinya seberapa besar bergesernya pahat bubut ( f ) dalam satuan mm/putaran yang dikalikan dengan besar putaran mesin dalam satuan putaran akan menentukan besar kecepatan pemakanan ( F ). Jadi untuk mencari kecepatan pemakanan ( F ) itu digunakan rumus: F = f ∙ n

n : putaran mesin ( putaran/ menit ) f  : besar pemakanan atau bergesernya pahat ( mm/putaran )

Contoh penyelesaian soalnya adalah,

Pada sebuah benda yang akan dibubut diketahui putaran mesinnya ( n ) adalah 750 putaran/menit dengan besar pemakanan ( f ) 0,2 mm/putaran. Berapa besar nilai kecepatan pemakanan ( F ) yang dimiliki benda kerja tersebut ?

Penyelesaian: F = f ∙ n

Maka, F = 0,2 x 750 = 150 mm/menit

Tabel Kecepatan Potong Mesin Bubut

Pahat potong bubut ini ada banyak macamnya. Dua diantaranya yaitu jenis High Speed Steel (HSS) dan jenis Tungsten Carbide. Untuk kecepatan potong dari kedua jenis material ini jelas berbeda. Jenis Carbide bisa lebih cepat dalam melakukan pemotongan dibandingkan HSS. Berikut adalah tabel kecepatan potong mesin bubut dilihat berdasarkan Surface Feet per Minute (SFM) nya :

Contoh bengkel bubut kita memiliki pisau insert pahat berbahan carbide dan benda kerja berbahan aluminium dengan diameter 2″. Maka akan didapatkan RPM yang sepatutnya disetting ketika akan mulai aksi machining. Yaitu sebesar 1432 hingga 1910 RPM dengan menggunakan rumus diatas. Selanjutnya pengaturan feeding yang disesuaikan.

Penggunaan RPM pada mesin sangat bergantung pada jenis operasi bubut. Dalam hal ini tergantung juga dengan jenis material dan jenis tool. Penggunaan G-code G96 dan G97 dan program dengan melihat jenis pekerjaan, untuk operasi facing dan cutting, disarankan menggunakan G-96 dengan satuan spindel berdasarkan kecepatan potong yang kita inginkan. Sedangkan untuk penggunaan G-97, penentuan putaran spindel didasarkan oleh rotation per minute dengan putaran tetap (konstan).

Dalam hal pemilihan RPM (G-97) maupun kecepatan potong (G-96) ini harus memenuhi pedoman yang telah ditetapkan. Sebagai tambahan utk menentukan nilai Cs (kecepatan potong) pada G-96 ini dengan cara nilai SFM dibagi 3.3. Bila nilai SFM carbide pada mild steel bernilai 300 maka nilai Cs bernilai 90.90. Dengan ini program menjadi G96 S90.90 M03 dengan modal misalkan G50 (atau G92) S2000 (batas max. putaran dalam satuan RPM).

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.