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 :
- Pengertian, Rumus Momen Inersia, Contoh Soal dan… Pengertian, Rumus Momen Inersia, Contoh Soal dan Pembahasan Momen Inersia Terlengkap – Inersia adalah kecendrungan benda untuk mempertahan keadaannya naik itu tetap diam atau bergerak. Benda yang sukar bergerak dikatakan memiliki inersia yang…
- Pengertian Muatan Listrik, Jenis, Sifat, Rumus dan… Pengertian Muatan Listrik, Jenis, Sifat, Rumus dan Contoh Soal Muatan Listrik Lengkap – Muatan listrik adalah sifat atau muatan dasar yang dibawa partikel dasar sehingga menyebabkan partikel dasar tersebut mengalami gaya…
- Tenis Lapangan Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Tenis Lapangan? Mari kita simak penjelasan secara lengkap di bawah ini. Pengertian Tenis Lapangan Tenis lapangan merupakan salah satu jenis permainan…
- 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…
- Materi Tenis Meja Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai Tenis Meja? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Tenis Meja Tenis Meja atau Pingpong merupakan salah satu cabang olahraga yang dapat dimainkan…
- Contoh Soal Kimia Dan Pembahasan Terlengkap Tentang… Setelah kita mempelajari tentang materi reaksi kesetimbangan pada postingan artikel sebelumnya, kali ini pembahasan selanjutnya mengenai soal tentang reaksi kesetimbangan. 1. Golongkan reaksi-reaksi berikut ke dalam reaksi homogen atau heterogen!…
- 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…
- 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…
- Dinamika Partikel Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Dinamika Partikel? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Dinamika Partikel Dinamika partikel merupakan suatu ilmu yang membahas tentang gaya-gaya yang…
- Gaya Gesek Untuk yang belum mengetahui apa itu gaya gesek disini akan mengulas tentang pengertian gaya gesek, rumus gaya gesek, dan contoh soalnya secara lengkap sebagai bahan refrensi anda. Oleh karena itu…
- Pengertian Gerak Vertikal Ke Atas, Ciri, Rumus dan… Pengertian Gerak Vertikal Ke Atas, Ciri, Rumus dan Contoh Soal Gerak Vertikal Ke Atas Beserta Pembahasannya Lengkap – Gerak Vertikal Ke Atas (GVA) adalah salah satu bentuk gerak lurus yang termasuk…
- Pengertian gaya Gesek dengan Rumus dan Contoh Soal… Pengertian Gaya Gesek Lengkap dengan Rumus dan Pembahasan Contoh Soal Gaya gesek merupakan gaya yang melawan gerak benda pada suatu permukaan yang terjadi akibat oleh dua permukaan benda yang bersentuhan.…
- Materi Golf Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Golf? Mari kita simak penjelasan secara lengkap di bawah ini. Pengertian Golf Golf merupakan salah satu cabang olahraga yang cukup terkenal…
- 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…
- Pengertian, Jenis-Jenis dan Contoh Soal Pesawat… Pengertian, Jenis-Jenis dan Contoh Soal Pesawat Sederhana Beserta Pembahasan Lengkap – Pesawat sederhana adalah semua alat bantu yang susunannya sederhana dan bisa memudahkan pekerjaan manusia. Pesawat sederhana ini memberikan banyak keuntungan…
- 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…
- Pengertian Pasang Surut Air Laut, Penyebab, Proses… Pengertian Pasang Surut Air Laut, Penyebab, Proses Terjadinya, Jenis dan Manfaat Pasang Surut Air Laut Lengkap – Pasang Surut Air Laut adalah peristiwa perubahan tinggi rendahnya permukaan laut yang dipengaruhi oleh…
- 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…
- 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…
- Bidang Miring Pesawat sederhana digunakan untuk memudahkan pelaksanaan pekerjaan, walaupun membutuhkan waktu yang lebih lama (lintasan lebih jauh). Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai bidang miring. Untuk lebih jelasnya bacalah…