Page 132 - FISIKA SMA KELAS XI

Perhatikan Gambar 7.8! Misalkan sebuah silinder pejal bermassa m
dan berjari-jari R menggelinding sepanjang bidang datar horizontal. Pada
silinder diberikan gaya sebesar F. Berapakah percepatan silinder tersebut
jika silinder menggelinding tanpa selip? Jika silinder bergulir tanpa selip,
maka silinder tersebut bergerak secara translasi dan rotasi. Pada kedua
macam gerak tersebut berlaku persamaan-persamaan berikut.
• Untuk gerak translasi berlaku persamaan: F – f = m a dan N – m g = 0
I
• Untuk gerak rotasi berlaku persamaan:
Karena silinder bergulir tanpa selip, maka harus ada gaya gesekan.
Besarnya gaya gesekan pada sistem ini adalah sebagai berikut.

I f R f I
R
a I a
a
Jika = , maka f = = I 2
R RR R

Jika disubtitusikan ke dalam persamaan F – f = m a, maka
persamaanya menjadi seperti berikut.

a
F
I
2 = ma
F – R a = I
m
R 2
1 2
Karena I = mR maka:
2

F F 2F
a = = =
1 mR 2 m 1 m 3m
m 2 2
R 2

CONTOH SOAL

Sebuah bola pejal bermassa 10 kg berjari-jari 50 cm menggelinding di
atas bidang datar karena dikenai gaya 14 N. Tentukan momen inersia,
percepatan tangensial tepi bola, percepatan sudut bola, gaya gesekan
antara bola dengan bidang datar, dan besarnya torsi yang memutar bola!
Diketahui : m = 10 kg
R = 50 cm = 0,5 m
F = 14 N

125