KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Presentasi berjudul: "KESEIMBANGAN BENDA TEGAR"— Transcript presentasi:

1 KESEIMBANGAN BENDA TEGAR
BAB 6 DINAMIKA ROTASI & KESEIMBANGAN BENDA TEGAR KELAS : XI IPA SEKOLAH : SMA MUHAMMADIYAH 1 JAKARTA GURU B. STUDI : MUAMAR

2 A. Dinamika Rotasi/Benda Tegar
Apa sih dinamika rotasi itu??? Dinamika rotasi adalah di mana resultan gaya dapat menyebababkan gerak translasi (gerak lurus) dan juga rotasi (berputar terhadap suatu poros tertentu). Apa yang menyebabkan rotasi??? Rotasi disebabkan oleh adanya torsi, yaitu ukuran kecenderungan sebuah gaya untuk memutar suatu banda tegar terhadap suatu titik poros tertentu.

3 1. Torsi dan Momen Inersia
a. Torsi Torsi (momen gaya) didefinisikan sebagai hasil kali besar gaya F dan lengan momennya. Jika torsi diberi lambang τ (dibaca tau). Torsi Total Keterangan : τ = torsi (N m) l = lengan torsi (m) F = gaya (N) θ = sudut antara vektor F dan vektor posisi r

4 Aturan putan tangan kanan untuk torsi Putar keempat jari yang dirapatkan dari arah kepala vektor gaya F menuju ke arah poros rotasi melalui sudut terkecil, maka arah ibu jari menunjuk menyatakan arah torsi. Jika arah putaran keempat jari berlawan arah jarum jam, torsi bertanda positif (-), sebaliknya jika arah putaran keempat jari searah jarum jam, torsi bertanda negatif (+). 37o 5 N 20 N 8 N 40 cm 20 cm 10 N O Contoh Soal Torsi Tentukan torsi tiap gaya dan Torsi totalnya terhadap poros O

5 Catatan Menjawab Soal Torsi “Garis gaya yang mengenai atau melewati poros, maka nilai τ = 0”
40 cm 20 cm 10 N O 8 cos θ 8 sin θ C D A B Gaya F (N) Lengan Torsis l (m) Torsi τ = l F (Nm) Arah Torsi 5 20 8 cos θ 8 sin θ ½ x 0,2 = 0,1 ½ x 0,1 = 0,2 +0,1 x 5 = 0,5 +0,2 x 20 = 2 Searah jarum jam - Searah jarum jam

6 b. Momen Inersia Momen Inersia didefinisikan sebagai hasil kali massa partikel (m) dengan kuadrat jarak teegak lurus partikel dari titik poros (r2). Momen Inersia Total m3 m2 m1 r3 r2 r1 Poros rotasi

7 c. Kaitan Torsi dengan Percepatan Sudut dengan percepatan tangensial at = rα, maka : dengan kedua ruas sama-sama dikalikan dengan r

8 τ = Iα adalah hk. 2 Newton benda bergerak rotasi, F = ma adalah hk
τ = Iα adalah hk. 2 Newton benda bergerak rotasi, F = ma adalah hk. 2 Newton benda bergerak translasi. Keterangan : I = momen inersia (kg m2) α = percepatan sudut (rad/s2) τ = torsi (N m) r = jarak titik ke poros (m) F m r

9 2. Pemecahan Masalah Dinamika Rotasi dengan Hukum Kekekalan Energi
a. Energi Kinetik Rotasi dimana ω = kecepatan sudut (rad/s)

10 b. Energi Kinetik Benda yang Menggelinding
v ω

11 3. Hukum Kekekalan Momentum Sudut a
3. Hukum Kekekalan Momentum Sudut a. Momentum Sudut Momentum sudut terjadi pada rotasi, yang analog dengan momentum linear p = mv. Massa analog dengan momen inersia, kecepatan linear analog dengan kecepatan sudut, maka momentum sudut L sama dengan hasil kali momen inersia I dengan kecepatan sudut ω. dengan I = mr2 dan ω = v/r, maka menjadi :

12 b. Kaitan antara Momentum Sudut dengan Torsi Gaya F adalah turunan fungsi momentum linear p terhadap waktu, atau ditulis F = dp/dt. Dari persamaan ini akan kita turunkan kaitan antara momentum sudut L dengan momen gaya τ.

13 Kecepatan Linear v = rω Kedua ruas sama-sama dikalikan dengan r

14 c. Formulasi Hukum Kekekalan Momentum Sudut pada Gerak Rotasi Untuk resultan torsi luar sama dengan nol (∑τ = 0), maka :

15 SEKIAN & TERIMA KASIH “SEMOGA ILMU YANG KITA PELAJARI, DIJADIKAN ILMU YANG BERMANFAAT” AMIIN!