Gerak melingkar beraturan ialah suatu gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran dengan laju konstan dan arah kecepatan tegak lurus terhadap arah percepatan. Arah kecepatan terus berubah sementara benda bergerak dalam lingkaran tersebut, tampak seperti pada gambar diatas. Oleh karena percepatan didefinisikan sebagai besar perubahan kecepatan, suatu perubahan arah kecepatan mengakibatkan percepatan sebagaimana juga perubahan besar kecepatan. Dengan demikian, benda yang mengelilingi suatu lingkaran terus dipercepat, bahkan ketika lajunya tetap konstan (v1= v2= v).

Pernahkan kalian memperhatikan gerak jarum jam. Apa jenis gerak jarum jam tersebut? Gerak jarum jam tersebut adalah gerak melingkar beraturan karena pada waktu yang sama menempuh sudut yang sama.

Suatu benda yang bergerak mengelilingi sumbu dalam lintasan melingkar disebut gerak melingkar.  Contoh benda yang bergerak melingkar antara lain; Benda-benda angkasa seperti planet dan satelit melakukan gerak melingkar mengelilingi matahari.

Benda bergerak melingkar menempuh sudut putar θ. Sudut putar dalam SI dinyatakan dalam radian (rad). Jika benda bergerak satu putaran, maka benda tgersebut sudah menempuh sudut putar penuh satu putaran sebesar 360⁰. Dalam radian, satu putaran penuh sebesar 2p radian, sehingga dapat dikatakan bahwa 360°setara dengan 2p radian. Dengan demikian 1 radian (rad) = 57,3⁰.

Hubungan antara sudut tempuh (q) dengan busur lingkaran  yang ditempuh (s).

Sudut tempuh satu putaran adalah  2p  radian maka  panjang busur yang ditempuh adalah keliling lingkaran  = 2p r (r = jari-jari lingkaran).

jika sudut tempuh satu putaran    q  radian dan   panjang busur lingkaran yang ditempuh adalah  = s. Dengan demikian

• 2p/q = 2p r/s
• atau     2p .s  =  2p r. q
• sehingga   s  =   r. q

Periode dan Frekuensi

Misalkan waktu yang dibutuhkan suatu benda untuk melakukan satu kali putaran 2 sekon, maka dikatakan periode putaran benda tersebut 2 sekon. Jadi periode putaran adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu kali putaran penuh. Periode dilambangkan dengan T. Satuan periode adalah sekon atau detik. Jika dalam waktu t sekon benda melakukan n puataran, maka periode putaran adalah

Misalkan dalam satu detik suatu benda melakukan 3 kali putaran penuh, maka dikatakan frekuensi putaran benda tersebut adalah 3putaran/sekon. Jadi  jumlah putaran yang dilakukan benda dalam satu detik disebut frekuensi. Frekuensi dilambangkan dengan f.  Satuan frekuensi adalah 1/s atau s^-1, dan untuk satuan SI sering menggunakan Hertz (Hz). Jika dalam waktu t sekon benda melakukan n puataran, maka frekuensi putaran adalah

Berdasarkan konsep di atas, maka dapat kita rumuskan hubungan periode dan frekuensi adalah sebagai berikut. Hubungan antara periode dan frekuensi sebagai berikut.

Kecepatan Anguler dan Tangensial

Kelajuan tangensial (besar dari kecepatan tangensial ) dirumuskan dengan :

Arah vektor kecepatan tangensial selalu tegak lurus dengan arah vektor jari-jari dengan arah gerak benda

Jika benda melakukan satu kali putaran, maka panjang lintasan yang ditempuh benda sama dengan keliling lingkaran. Jadi  Ds = keliling lingkaran = 2p r dan (Dt =T) sehingga kelajuan tangensial dirumuskan menjadi :