Kesetimbangan Benda Tegar Gabungan Energi Kinetik Rotasi dan Translasi

Presentasi berjudul: "Kesetimbangan Benda Tegar Gabungan Energi Kinetik Rotasi dan Translasi"— Transcript presentasi:

1 Kesetimbangan Benda Tegar Gabungan Energi Kinetik Rotasi dan Translasi
Kesetimbangan Statis Kesetimbangan Benda Tegar Gabungan Energi Kinetik Rotasi dan Translasi

2 Kesetimbangan Statis Static Equilibrium
Suatu sistem dikatakan setimbang statik jika sistem tersebut diam tidak bergerak. Kondisi tersebut memenuhi: ΣFx = 0 ΣFy = 0 Στz = 0 P = 0

3 Kesetimbangan Statis Static Equilibrium
Tiga buah benda digantung dalam keadaan setimbang (lihat gambar). Benda 3 beratnya 1,5 N, sedangkan tiap batang seragam horizontal dan identik beratnya 0,5 N. Berat benda 1 dan 2 adalah… 1 2 3 2L/3 L/3 L/2

4 Kesetimbangan Statis Static Equilibrium
Pada gambar sistem kesetimbangan di bawah ini, batang AB homogen dengan berat 100 N, beban w2 = 150 N dan w1 = 200 N. Jika AB = AC dan AD = ¼ AB, maka besar tegangan tali T adalah…(dalam Newton) W1 W2 T C B A D 300

5 Energi Kinetik Rotasi Kinetic Energy of Rotation
Pada suatu benda yang bergerak, kita dapat menentukan energi kinetik benda tersebut dengan menjumlahkan energi kinetik tiap-tiap partikelnya: EK = Σ ½ mivi2 Pada sebuah benda yang berputar, tiap partikelnya memiliki ω yang serba sama, v = ω ri. Sehingga EK = Σ ½ mi(ωri)2 Yang mana I=Σmiri2 merupakan momen inersia EK=½ Iω2

6 Energi Kinetik Rotasi Kinetic Energy of Rotation
Sebuah bola pejal dengan massa 6 kg dan jari-jari 20 cm, menggelinding dengan kelajuan 30 m/s. Energi kinetiknya adalah… 30 m/s

7 Energi Kinetik Rotasi Kasus benda meluncur dan menggelinding pada bidang miring
EK = EKtranslasi Benda Menggelinding EK = EKtranslasi + EKrotasi N h mg sinθ θ mg mg cosθ N h mg sinθ θ mg mg cosθ fs Karena bidang licin, maka benda hanya mengalami gerak translasi. Berlaku hukum kekekalan energi mekanik: EM = EM Apabila benda diam di puncak: EP = EKtranslasi Benda mengalami gaya gesek yang menyebabkan benda berrotasi/menggelinding. Berlaku hukum kekekalan energi Mekanik: EM = EM Apabila benda diam di puncak: EP = EKtranslasi + EKrotasi

8 Energi Kinetik Rotasi Kinetic Energy of Rotation
Sebuah bola pejal bermassa m kg berjari-jari r cm menggelinding dari puncak miring kasar yang miring θ˚ terhadap horizontal. Jika panjang lintasan s dan bola dilepas dari diam, berapakah: Kelajuan bola di dasar bidang miring Percepatan bola θ s

9 Energi Kinetik Rotasi Kinetic Energy of Rotation
Sebuah bola pejal ditembakkan dari titik P sehingga menggelinding di sepanjang lintasan seperti pada gambar . Jika bola jatuh pada jarak d dari ujung lintasan, berapakah kecepatan bola di titik P? h1 = 5,00 cm, h2=1,60 cm, d=6,00 cm

10 Energi Kinetik Rotasi Kinetic Energy of Rotation
Sebuah silinder pejal berjari-jari 10 cm dan bermassa 12 Kg mula-mula diam kemudian menggelinding sepanjang L=6,0 m pada bidang miring dengan sudut θ=30o. Berapa kecepatan sudut bola pada ujung lintasan?

11 Soal tantangan Seorang pemain bowling melempar bola (pejal) dengan jari-jari 11 cm di sepanjang lintasan. Bola mula-mula meluncur pada lintasan dengan kecepatan awal 8,5m/s dan kecepatan sudut awal 0 (nol). Koefisien gaya gesek antara bola dengan lintasan adalah 0,21. Gaya gesek kinetik pada bola menghasilkan percepatan linier dan sekaligus torsi yang menyebabkan percepatan sudut pada bola. Sampai pada kondisi tertentu di saat kecepatan bola tidak lagi berkurang dan kecepatan sudut bola tidak lagi bertambah, bola tidak lagi tergelincir dan menggelinding sempurna. a) apa hubungan antara v dengan ω? b) percepatan linier dan c) percepatan anguler bola? d) berapa lama bola tergelincir? e) berapa jauh bola tergelincir? f) Berapa kecepatan linier bola saat bola mulai menggelinding sempurna?