MENGGELINDING 1. Energi kinetik benda menggelinding Benda

MENGGELINDING
1. Energi kinetik benda menggelinding
Benda bergerak mengelinding merupakan gerakan gabungan antara gerak translasi dan
gerak rotasi benda.
a. Energy kinetik rotasi
Telah diketahui bahwa energy kinetik translasi E k =
translasi v merupakan perkalian kecepatan sudut
. Dimana kecepatan
dan jari-jari lintasan r, sehingga
diperoleh:
Walaupun benda tidak bergerak translasi tetapi jika benda tersebut berotasi (berputar)
terhadap suatu poros maka benda tersebut memiliki energy kinetik yang disebut
energy kinetik rotasi.
b. Energy kinetik benda menggelinding
Jika suatu benda tegar bergerak translasi dalam sutau ruang sambil berotasi, disebut
gerak menggelinding. Total energy kinetinya adalah jumlah energy kinetik translasi
dan rotasinya. Energy kinetik dihitung berdasa pada anggapan bahwa benda adalah
suatu partikel yang kelajuan linearnya sama dengan kelajuan pusat massa. Energy
kinetaik rotasi dihitung berdasarkan anggapan bahwa benda tegar berotasi terhadap
poros yang melalui pusat massa. Sehingga diperoleh:
2. Momentum Sudut
Pada gerak rotasi, yang analog dengan momentum linear adalah momentu sudut. Massa
analog dengan momen inersia, kecepatan linear analog dengan kecepatan sudut, maka
momentum sudut L diperoleh:
L=I
Seperti momentum linear, momentum sudut juga merupakan suatu besaran vector. Arah
momentum sudut L dari suatu benda yang berputar diberikan oleh aturan tangan kanan.
Jika lengan terhadap poros r dan kecepatan linear v benda (benda dianggap partikel)
diberikan , besar momentum sudut L dapat dihitung :
L = mrv
Hukum kekekalan momentum sudut berbunyi “jika tidak ada resultan gaya luar yang
bekerja pada system (∑
momentum sudut system adalah kekal (tetarp besarnya).
A. Keseimbangan Benda Tegar
Keseimbangan benda tegar yang dimaksud disini merupakan keseimbangan yang dialmai
benda yang tetap atau tidak bergerak.
1. Syarat Keseimbangan
Dalam system partikel, benda dianggap sebagai suatu titik materi. Semua gaya yang
bekerja pada benda dianggap bekerja pada titik materi tersebut, sehingga gaya yang
bekerja pada partikel hanya menyebabkan gerak translasi (tidak menyebabkan gerak
rotasi). Oleh karena itu syarat yang berlaku bagi keseimbangan system partikel hanyalah
keseimbangan translasi baik pada bidang x maupun y. Sedangkan torsi terhadap titik
sembarang yang dipilih sebagai poros sama dengan nol.
Jadi kesimpulannya:
Suatu benda tegar dalam keseimbangan statis jika mula-mula benda dalam keadaan
diam dan resultan gaya pada benda sama dengan nol, serta torsi terhadap titik
sembarang yang dipilih sebagai poros sama dengan nol.
∑
∑