Dinamika Gerak Rotasi : Pengertian, Rumus Dan Pembahasan Contoh Soal – Aksi akrobat selalu menghadirkan decak kagum setiap orang yang menyaksikan. Atraksi yang sering dilakukan misalnya melipat tubuh dan menaiki roda yang dijalankan di atas tali. Para pemain akrobat dapat dengan mudah mengendarai sebuah sepeda meskipun para pemain bertumpuk-tumpuk di atas sepeda. Hal tersebut tidak mudah dilakukan karena melibatkan berbagai gaya berat dari para pemain dan pengaturan posisi setiap pemain sehingga terjadi kesetimbangan rotasi. Dapatkah Anda menjelaskan kesetimbangan tersebut? Pelajari pada artikel ini dengan saksama sehingga Anda dapat menjawab pertanyaan tersebut.
Mengenal Gerak Rotasi
Benda dapat melakukan berbagai jenis gerakan. Benda dapat bergerak lurus dan berpindah tempat. Gerakan semacam ini disebut gerak translasi. Benda juga dapat melakukan gerakan berputar (rotasi). Gerak rotasi yaitu gerakan memutar dari suatu benda terhadap titik tertentu. Sebagai contoh yaitu gerak rotasi gasing. Pada gasing, titik yang menjadi acuan perputaran yaitu ujung tumpuan saat gasing berputar. Apa saja besaran yang terlibat dalam gerak rotasi? Besaran-besaran yang terlibat dalam gerak rotasi sebagai berikut
1. Torsi (Momen Gaya)
Besaran yang menyebabkan terjadinya gerak rotasi adalah torsi. Besaran ini disimbolkan dengan T. Torsi merupakan hasil kali antara gaya dengan lengannya. Adapun lengan gaya merupakan jarak tegak lurus antara sumbu rotasi dengan garis kerja gaya.
Secara matematis, torsi dirumuskan sebagai berikut
τ = r F sin Ѳ
Keterangan:
r = lengan gaya (meter)
F = gaya (newton)
τ = momen gaya torsi (Nm)
e = sudut antara r dan F
2. Momen Inersia
Massa benda merupakan ukuran kelembaman benda pada gerak lurus (gerak translasi). Dengan menganalogikan hal tersebut, diperoleh besaran yang menentukan kelembaman benda pada gerak rotasi. Besaran tersebut dinamakan momen inersia yang disimbolkan dengan /dan dirumuskan sebagai berikut.
|= m r2
Keterangan:
|= momen inersia (kg m2)
m = massa benda (kg)
r = lengan gaya (meter)
Nilai Momen Inersia untuk sistem benda dengan jumlah lebih dari satu sebagai berikut.
Pada hukum II Newton, hubungan antara gaya, massa, dan percepatan benda dirumuskan sebagai berikut.
F= ma
Gaya tersebut merupakan penyebab terjadinya gerak translasi, massa (m) merupakan ukuran kelembaman gerak translasi, dan percepatan linear (a) merupakan percepatan yang timbul pada gerak translasi.
Anda telah mengetahui bahwa torsi merupakan penyebab gerak rotasi dan momen inersia (/) merupa-kan ukuran kelembaman pada gerak rotasi. Adapun percepatan yang timbul pada gerak rotasi dinamakan percepatan sudut (a). Dengan demikian, hukum II Newton untuk gerak rotasi dirumuskan sebagai berikut.
τ = | α
Keterangan:
τ =torsi (Nm)
| = momen inersia (kg m2)
α= percepatan sudut (rad/s2)
3. Momentum Sudut
Momentum sudut (L) mempunyai persamaan dengan momentum linear (p). Momentum linear merupakan hasil kali antara massa dengan kecepatan benda. Adapun momentum sudut adalah hasil kali antara momen inersia dengan kecepatan sudut benda saat berputar. Secara matematis momentum sudut dirumuskan sebagai berikut.
L= | ω
Keterangan:
| = momen inersia (kg m2)
ω = kecepatan sudut (rad/s)
L = momentum sudut (kg m2/s)
Hukum II Newton untuk gerak rotasi dapat dinyatakan dalam rumus berikut.
Menurut rumusan tersebut dapat dipahami bahwa perubahan torsi yang terjadi pada suatu benda merupakan laju perubahan momentum sudutnya.
Selain rumusan di atas gerak rotasi menurut hukum II Newton dapat dinyatakan sebagai berikut.
∑τ = │α
5. Hukum Kekekalan Momentum Sudut
Konsep hukum ini sebagai berikut.
“Jika torsi yang bekerja pada benda bernilai nol, momentum sudut total benda yang berotasi besarnya tetap (konstan)”. Persamaan yang terkait dengan hukum ini yaitu:
∆L = 0
L0 = L1 = L2 = … … … = LN = konstan
| ω0 = | ω1 = | ω2 = … … … =| ωN = konstan
6. Hukum Kekekalan Energi pada GerakTranslasi dan Rotasi
Rumusan energi kinetik translasi:
Rumusan energi kinetik rotasi:
Energi kinetik total dan benda:
Energi total atau energi mekanik dirumuskan:
Contoh Soal !
Baling-baling kipas angin berputar 25 rad/s. Jika momen inersia kipas angin 0,002 kg m2, tentukan momentum sudut kipas angin tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui:
I= 0,002 kg m2
ω = 25 rad/s
Ditanyakan: L
Jawab:
L = I ω
= (0,002 kg m2)(25 rad/s)
= 0,05 kg m2/s
Demikian penjelasan yang bisa kami sampaikan tentang Dinamika Gerak Rotasi : Pengertian, Rumus Dan Pembahasan Contoh Soal. Semoga postingan ini bermanfaat bagi pembaca dan bisa dijadikan sumber literatur untuk mengerjakan tugas. Sampai jumpa pada postingan selanjutnya.
Artikel Paling Populer :
- Materi Katrol Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai Materi Katrol ?? Jika Belum, Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Katrol Pengertian katrol adalah roda ataupun cakram pejal yang berputar…
- Syarat Dan Posisi Titik Berat Kesetimbangan Benda… Pembahasan gerak benda, baik translasi maupun rotasi, tidak lengkap tanpa membahas mengenai kesetimbangan benda tegar. Bagaimanakah benda dikatakan setimbang? Kesetimbangan yaitu suatu keadaan kondisi benda dengan resultan gaya dan resultan…
- Gerak Vertikal ke Atas (GVA) Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Gerak Vertikal ke Atas (GVA)? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Gerak Vertikal ke Atas (GVA) Gerak Vertikal Ke Atas…
- Tekanan Adalah Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Tekanan? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Tekanan Tekanan merupakan besarnya gaya dibanding dengan luas penampang. Dalam satuan SI nyatakan…
- Olahraga Hoki (Hockey) Hai teman – teman online, pada kesempatan kali ini kami akan membahas mengenai artikel yang berjudul Hoki (Hockey). Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Hoki (Hockey) ?…
- Gerak Semu Harian Matahari: Pengertian, Penyebab,… Pernahkah kalian berfikir mengapa matahari setiap hari terbit dari timur dan bergerak ke arah barat? Fenomena alam ini sangat penting sebagai penentu waktu aktivitas sehari-hari kita. Ketika matahari terbit, artinya…
- Pengertian Handball, Sejarah, Tujuan, Teknik dan 6… Handball atau bola tangan merupakan arti olahraga tim, yang masing-masing terdiri atas 7 orang pemain inti (enam pemain lapangan dan penjaga gawang). Para pemain mengoper bola menggunakan tangan mereka dengan tujuan melemparkannya ke gawang…
- Gerak Melingkar Beraturan (GMB) Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Gerak Melingkar Beraturan (GMB)? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Gerak Melingkar Beraturan (GMB) Gerak Melingkar Beraturan (GMB) merupakan salah…
- 10 Tujuan Mempelajari Biomekanika Olahraga Yang… Biomekanika olahraga menjadi salah satu materi penting bagi siapapun yang mengambil dan mempelajari ilmu pendidikan jasmani. Hal ini tentu disebabkan dengan memahami disiplin ilmu ini dapat bermanfaat untuk memandu para terapis…
- Hukum Pascal Hukum Pascal beserta bunyi dan rumusnya secara lengkap. Apa yang kamu ketahu mengenai Hukum Pascal ? Jika kamu ingin mengetahuinya lebih dalam lagi mengenai Hukum Pascal dikehidupan sehari-hari kamu, mari…
- Listrik Statis Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Listrik Statis? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Listrik Statis Listrik statis merupakan suatu kumpulan muatan listrik jumlah tertentu yang…
- Energi Kinetik Dan Energi Potensial Secara Lengkap Dalam keseharian pasti kita sering mendengarkan kata berenergi atau orang kuat yang memiliki banyak energi. Orang yang mampu mendorong mobil dikatakan sangat berenergi, aki mampu menyalakan motor dikarenakan memiliki energi…
- Rumus dan Cara Mencari Jumlah Tabungan Setelah dan Tahun Rumus dan cara mencari jumlah tabungan setelah n tahun perlu Anda ketahui karena hampir setiap UN soal-soal seperti itu sering keluar. Hanya saja bentuk soalnya sedikit dimodifikasi dan angkanya juga diubah,…
- Pengertian dan Macam-Macam Gerak Pada Tumbuhan… Pengertian dan Macam-Macam Gerak Pada Tumbuhan Beserta Contohnya Lengkap – Bergerak merupakan salah satu ciri makhluk hidup. Gerak berpindah tempat yang dilakukan manusia dan hewan disebut gerak aktif. Akan tetapi tidak semua…
- Pengertian, Hubungan Massa Dengan Dinamika Partikel… Pengertian Dinamika Partikel, Hubungan Massa Dengan Dinamika Partikel dan Jenis Gaya Dalam Dinamika Partikel Terlengkap – Dinamika partikel merupakan ilmu yang mempelajari tentang gaya-gaya yang megakibatkan suatu partikel yang pada…
- Materi Voli Pantai Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Voli Pantai? Mari kita simak penjelasan secara lengkap di bawah ini. Pengertian Voli Pantai Permainan voli pantai merupakan jenis permainan bola voli yang…
- Pengertian Getaran, Macam Jenis, Rumus, dan Contoh… Pengertian Getaran, Macam Jenis, Rumus, dan Contoh Soal Getaran Lengkap – Getaran adalah peristiwa bolak balik secara teratur suatu benda melalui atu titik seimbang. Karena terjadi dengan teratur, getaran juga sering disebut dengan gerak…
- Materi Sepak Bola Pantai Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Sepak Bola Pantai? Mari kita simak penjelasan secara lengkap di bawah ini. Pengertian Sepak Bola Pantai Sepak bola pantai merupakan suatu…
- Induksi Elektromagnetik Dari manakah sumber energi itu diperoleh? Seperti komputer dan mesin cuci listrik memperoleh energinya dari jaringan listrik yang dipasok dari sumber energi listrik atau generator. Generator merupakan alat yang berfungsi…
- Pengertian, Mekanisme Dan Urutan Serta Contoh Gerak… Pengertian, Mekanisme Dan Urutan Serta Contoh Gerak Biasa dan Gerak Refleks Lengkap – Gerakan dari salah satu anggota tubuh membuktikan bahwa dalam tubuh kita terjadi pengantaran impulsoleh saraf yang mengakibatkan tanggapan…