Dinamika Rotasi Hubungan Gerak Translasi dan Rotasi

Presentasi berjudul: "Dinamika Rotasi Hubungan Gerak Translasi dan Rotasi"— Transcript presentasi:

1 Dinamika Rotasi Hubungan Gerak Translasi dan Rotasi
Energi Kinetik Rotasi dan Momen Inesia Momen Inersia dan Momen Gaya

2 Hubungan Besaran Linear dan Angular Relation between Linear and Angular Quantities
Posisi Sudut θ (rad) Kecepatan Sudut ω (rad/s) Percepatan Sudut α (rad/s2) Torsi τ (Nm) Momen Inersia (Kg m2) Posisi (s) = θ r Kecepatan (v) = ω r Percepatan Tangensial (at)= α r Torsi (τ) = r x F Momen Inersia (I) = Σmr2 =∫r2 dm = k.mr2

3 Perbandingan Persamaan Linear dan Angular Comparation of Linear and Angular Equations
Linier / Translasi Anguler / Rotasi x = x0 + v0t + ½ at2 v = v0 + at v2 = v02 +2a(x-x0) F = ma EKtrans = ½ mv2 θ = θ0 + ω0t + ½ αt2 ω = ω0 + αt ω2 = ω02 +2α(θ-θ0) τ = Iα EKrot = ½ Iω2

4 Momen Inersia Rotational Inertia
I = Σmr2 = ∫r2dm = k.mr2 Menghitung Momen Inersia: Sekumpulan Massa Partikel (I = Σmr2) Contoh: Tentukan momen Inersia sistem partikel berikut jika sistem diputar dengan sumbu y sebagai poros.

5 Momen Inersia Rotational Inertia
I = Σmr2 = ∫r2dm = k.mr2 Menghitung Momen Inersia: Sistem massa kontinu. Contoh: Tentukan momen Inersia sebuah batang tipis bermassa M sepanjang L jika a) Poros putaran berada di pusat batang b) Poros putaran berada di ujung batang

6 Momen Inersia beberapa benda yang diketahui

7 Momen Gaya/Torsi Torque
F θ τ =r (F sinθ) Pegangan pintu dibuat jauh dari engsel untuk alasan tertentu. Pada kasus tersebut, engsel bekerja sebagai poros rotasi, dorongan kita pada pintu adalah gaya yang menyebabkan torsi. Torsi didefinisikan: τ = r x F = r F sinθ r F θ τ =(r sinθ) F r F θ

8 Momen Gaya/Torsi Torque
Sebuah cakram berjari-jari 30,0 cm dapat berputar pada sumbunya. Di sekeliling cakram dililitkan seutas tali. Ujung tali ditarik dengan gaya yang besarnya tetap sebesar 15,0 N. Besar momen gaya pada cakram adalah…

9 Momen Gaya/Torsi Torque
Pada sebuah benda bekerja gaya 10 N, seperti pada gambar. Besar momen gaya terhadap titik P adalah… 20 cm 10 N 1200 P 5m 20 N 300 P

10 Hukum Newton pada Dinamika Rotasi Newton’s Law on Rotational Dynamics
Dalam hukum II Newton kita ketahui bahwa F=m at Karena percepatan tangesial at = α r, maka: F=m α r Apabila tiap ruas pada persamaan di atas kita kalikan dengan r maka: F r = m r2 α Oleh karena F r adalah momen gaya terhadap poros, dan mr2 adalah momen inersia benda, maka: τ = I α Yang mana merupakan hukum II Newton untuk gerak rotasi.

11 Latihan Dinamika Rotasi
Sebuah roda berbentuk silinder pejal homogen digantungkan pada sumbunya, seperti pada gambar di bawah. Pada tepi roda dililitkan tali. Tali tersebut diberi beban W 15 N. Apabila roda bermassa 8 Kg dan jari-jari 20 cm, maka percepatan beban adalah… W R

12 Latihan Dinamika Rotasi
Sebuah batu gerinda berbentuk silinder pejal memiliki massa 5 kg dan berjari-jari 5 cm mula-mula diam kemudian dikerjakan momen gaya 5 Nm terhadap sumbu putarnya. Sudut putaran yang ditempuh dalam 0,5 sekon adalah…

13 Latihan Dinamika Rotasi
Sebuah benda berotasi degan momen inersia 2,5x10-3 kgm2 dan kecepatan sudutnya 5 rad/s. Agar benda itu berhenti dalam waktu 2,5 sekon, maka besar momen gaya yang harus dikerjakan adalah…