DINAMIKA KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

 

DINAMIKA KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

 

1.      Kesetimbangan benda tegar

Kesetimbangan adalah suatu benda yang dianggap sebagai benda titik dengan ∑F = 0 maka benda itu dikatakan setimbang.

2.      Dinamika rotasi

Apa yang dimaksud dengan dinamika rotasi? Disini saya akan menjelaskan tentang dinamika rotasi,dinamika rotasi merupakan ilmu yang mempelajari mengenai pergerakan benda yang berputar pada porosnya. Dalam dinamika rotasi, disini ada beberapa yang mempengaruhinya seperti, massa,gaya,percepatan,tosri dan masih banyak lagi. Dinamika rotasi ini menggunakan konsep Hukum II Newton yaitu:

∑F = m.a

Namun karna benda berotasi pada porosnya dan dipengaruhi oleh torsi,maka rumusnya dapat kita tuliskan

∑τ = I.α

Ket:

∑F = resultan gaya (N)

m = massa (kg)

a = percepatan (m/s²)

∑τ = momen torsi (Nm)

I = momen inersia (kgm²)

α = percepatan sudut (rad/s)

3.      Momen gaya

Momen gaya atau torsi adalah suatu gaya untuk memutar benda tegar terhadap titik poros tertentu. Lambang dari torsi adalah τ (tau). Torsi pertama kali diperkenalkan ke dunia sains oleh seorang teknis bernama J. Thomson, tetapi konsep torsi sebenarnya sudah ada jauh semenjak konsep tuas ditemukan oleh Archimedes.  Besar kecilnya torsi dipengaruhi oleh poros atau titik tumpu,gaya dan jarak atau lengan torsi. Torsi adalah perkalian antara gaya dan jarak. Kalau ditulis rumusnya akan menjadi:

τ = F.r

ket:

τ = momen torsi (Nm)

F = gaya (N)

r = jarak (m)

torsi juga memiliki gaya,jika arahnya berlawanan dengan arah jarum jam beratinilainya positif. Dan sebaliknya jika searah dengan jarum jam maka nilainya negatif. Torsi juga akan bekerja maksimal jika gaya yang diberikan tegak lurus,yang berarti 90 derajat.

4.      Momen inersia

Merupakan pola distribusi suatu benda yang berotasi terhadap sumbuh putarnya. Momen inersia dari sebuah partikel bermassa m didefinisikan sebagai hasil kali massa partikel m dengan kuadrat jarak tegak lurus partikel dari titik poros.

Untuk momen inersia benda titik dirumuskan sebagai berikut:

I = m. r2

Keterangn:

 I = momen inersia

M = massa benda (kg)

R = jari jari (m)

5.      Momentum sudut

Apaa itu momentum sudut? Momentum sudut atau L merupakan hasil kali antara momen inersia dengan kecepatan sudut benda, biasa dirumuskan:

L = I ω

Keterangan:

L = momentum sudut

I = momen inersia

ω = kecepatan sudut benda (rad/s)

6.      Eergi kinetik dinamikarotasi

Nergi kinetik erbagi menjadi 2 yaitu tranlasi dan rotasi.

Gerak translasi adalah suatu gerak yang arahnya lurus atau melengkung. Dengan rumus,

Ek = ½ m.v2

Ek = energi kinetik (joule)

m = massa benda (kg)

v = kecepatan (m/s)

gerak rotasi adalah suatu gerak yang arahnya mengalami perputaran terhadap poros tertentu. Gerak ini dipengaruhi oleh torsi. Gerak rotasi dirumuskan

Ek = ½ I.ω2

Ek= energi kinetik joule)

I= momen inersia (kgm2)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

sekian dari pembahasan ini semoga bermanfaat.