Mata Pelajaran Kelas XI Semester 2 By : Udzaenah, S.Pd Beranda DINAMIKA ROTASI-1 SK / KD Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai www.sman2.dindikptk.net Rela Memberi Ikhlas Berbagi

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Menerapkan konsep dan prinsip Beranda Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah SK / KD Indikator Materi Kompetensi Dasar Latihan Memformulasikan hubungan antara konsep torsi, momentum sudut, dan momen inersia, berdasarkan hukum II Newton penerapannya dalam masalah benda tegar Uji Kompetensi Referensi Selesai

Indikator Pencapaian Memahami pengertian gerak rotasi Beranda Indikator Pencapaian SK / KD Memahami pengertian gerak rotasi Membedakan gerak translasi dan gerak rotasi Menjelaskan definisi torsi Menentukan arah torsi Menentukan besar torsi disuatu titik Menentukan letak suatu titik yang mempunyai torsi nol Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Materi DINAMIKA ROTASI: Beranda SK / KD Indikator Materi Latihan Dalam kehidupan sehari-hari kita mengenal beberapa gerak benda seperti dibawah ini: Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Materi Apakah Gerak Rotasi itu ? Beranda SK / KD Indikator Materi Gerak secara umum: Gerak Translasi  Gaya (F) GLB, GLBB, GJB, GVK, Gerak Peluru Gerak Rotasi  Torsi () Gerak benda yang berputar terhadap sumbu putar (sumbu rotasi) Adanya gaya merupakan faktor penyebab terjadinya Gerak translasi, sedang dalam gerak rotasi, penyebab berputarnya benda karena adanya momen gaya atau torsi. Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Besaran-besaran gerak rotasi : Beranda Hubungan antara Grk. Translasi dengan Grk.Rotasi S = θ R v = ω R a = α R SK / KD Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Momen Gaya (Torsi) Beranda Momen gaya merupakan besaran yang dipengaruhi oleh gaya dan lengan gaya. untuk memutar baut diperlukan lengan d dan gaya F. Besar momen gaya didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya yang bekerja dengan lengan yang saling tegak lurus. SK / KD Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Sehingga dapat ditulis persamaan: Beranda SK / KD  = F . d atau  = F . r . Sin  dengan;  = torsi / momen gaya(Nm) F = gaya (N) = sudut antara vektor gaya dan vektor posisi r Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Arah Momen Gaya (Torsi) Beranda Perhatikan cara menentukan arah torsi . Menggunakan tangan kanan dengan analogi putaran skrup, sebagai berikut. SK / KD Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Contoh Beranda Gaya F1, F2, F3 dan F4 bekerja pada batang seperti gambar. Jika jarak AB=BC=CD=1 m. Jika massa batang diabaikan hitung besar momen gaya yang bekerja pada batang AD dengan sumbu putar di titik D ? SK / KD Indikator F2=15N F3=20N F1=10N A F3=5N C D B Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Jawab: Σσ = F1.AD + F2.CD – F3.BD = 10x3 + 20x1 – 15x2 = 20 Nm searah jatum jam. Beranda SK / KD Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Latihan 1.1 1. Tentukanlah besar dan arah momen gaya yang bekerja pada batang AC dan batang AB berikut ini, jika poros putar terletak di titik A dan C! Beranda SK / KD Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

2. Batang AB yang panjangnya 2 m dipengaruhi tiga gaya seperti pada gambar. Tentukan torsi batang tersebut di titik O.

3. Persegi panjang di samping berukuran AD = 9 cm dan AB = 12 cm 3. Persegi panjang di samping berukuran AD = 9 cm dan AB = 12 cm. Gaya yang bekerja pada F1, F2, F3, F4, dan F5 masing-masing sebesar 8 N, 12 N, 14 N, 16 N, dan 18 N. Hitunglah momen gaya total terhadap titik O!

Menentukan letak suatu titik yang mempunyai besar momen gaya sama dengan nol. Contoh 1 : Pada sebuah batang horisontal AC yang panjangnya 10m bekerja tiga buah gaya 3 N, 2 N dan 4 N seperti terlihat pada gambar ! Tentukan Letak titik tangkap gaya Resultannya! Beranda SK / KD Σσ = 0 Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Jawab : Dengan memperhatikan besar dan arah gaya , maka letak titik yang mempunyai torsi Σσ = 0 ada diantara titik A dan B ΣσD = 0 FA . X + FB . ( 6 – X ) – FC. ( 10 – X ) = 0 3 X + 2 ( 6 – X ) = 4 ( 10 – X ) 3 X + 12 – 2 X = 40 – 4 X 5 X = 28 X = 5.6 m di kanan A

Latihan 1.2 Beranda SK / KD Batang AB yang mempunyai panjang 6 m mendapat gaya pada ujung-ujungnya seperti tampak pada gambar. Tentukan besar dan letak gaya resultannya. Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Uji Kompetensi Beranda SK / KD Indikator Materi Latihan Referensi Batang homogen AB dipaku dipusat massanya dan diberi sejumlah gaya dengan kedudukan seperti gambar. Jika nilai F = W dan sumbu rotasi di titik R, maka keadaan batang AB akan .... A. berotasi searah jarum jam B. berotasi berlawanan arah jarum jam C. berada dalam keadaan tidak bergerak D. bergerak ke kanan E. bergerak ke kiri SK / KD F A P B R 1m Q 0,5F Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

2. Salah satu ujung sebuah jungkat-jungkit dinaiki anak yang massanya 15 kg, sedang ujung yang lain dinaiki anak yang massanya 20 kg . Jarak masing-masing anak dari titik tumpu adalah 1 m dan 0,5 m. Berapa total torsinya, dan kemana arahnya ? Beranda SK / KD Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

49 Nm searah jarum jam 49 Nm berlawanan jarum Jam 40 Nm searah jarum jam 39 Nm searah jarum jam 39 Nm berlawanan jarum jam

3. Dua rida silinder dengan jari-jari r1 = 30 cm dan r2 = 50 cmdisatukan dengan sumbu yang melewati pusat keduanya, seperti gambar. Hitung momen gaya total pada roda gabungan ! 6,65 Nm 6,12 Nm 5,44 Nm 4,22 Nm 3,42 Nm Beranda SK / KD Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Kunci Uji Kompetensi 1. Karena pusat rotasi dititik R, maka pada sistem hanya bekerja gaya F yang ada pada titik P sehingga sistem akan berotasi berlawanan arah jarum jam.

2. σ 1 = (1 m)(15 kg)(9,8 m/det2) = 147 Nm σ2 = (0,5 m)(20 kg)(9,8 m/det2) = 98 Nm Σσ = σ 1 – σ2 = 147 – 98 = 49 Nm, arah putaran searah jarum jam. 3. Komponen gaya F2 yang tegak lurus dengan r2 adalah F2 sin 60 sehingga : Σσ = r2.F2 sin 60 – r1.F1 Σσ = 0,5 X 50 X ½ V3 – ( 0,3 X 50 ) = 6,65 Nm Beranda SK / KD Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai

Referensi Dwi Satya Palupi dkk, Fisika XI BSE Beranda Referensi SK / KD Dwi Satya Palupi dkk, Fisika XI BSE Sri Handayani dkk, Fisika XI BSE Bambang Haryadi, Fisika XI BSE Sarwono dkk, Fisika XI BSE Pusat Sumber Belajar. Indikator Materi Latihan Uji Kompetensi Referensi Selesai