Page 98 - Modul 2 Dinamika
P. 98
memahami gerak menggelinding ini, kita perlu memvisualisasikan kedua gerakan tersebut.
Contoh riil dari gerakan menggelinding dapat diamati pada gerakan roda mobil yang sedang
bergerak di atas permukaan jalan yang datar, gerakannya merupakan kombinasi rotasi murni
(yaitu rotasi terhadap sumbu yang melalui pusatnya dan sejajar dengan tanah) dan translasi
murni (yaitu pusat massa roda menunjukkan translasi gerakan sepanjang jalan lurus).
4.4.1. Gerak Rotasi Murni
Mari kita pertama-tama melihat dan mempelajari aspek gerak rotasi dari roda yang
berputar. Misalkan kita memiliki sebuah roda yang mengalami gerak rotasi murni terhadap
sumbu tetap yang melewati pusatnya dengan kecepatan sudut "ω". Setiap partikel dari roda
(titik pada roda) yang berputar, bergerak dengan kecepatan sudut yang sama. Pada gambar,
dapat diamati kecepatan linier partikel (titik pada roda), menempati empat posisi di tepi roda,
dengan vektor yang bersesuaian. Besarnya kecepatan keempat partikel A, B, C dan D di tepi,
yang dihasilkan dari rotasi murni, diberikan oleh: =
Gambar 4.11. Vektor Kecepatan Gerak Rotasi
Murni
Dari gambar 4.11. terlihat bahwa dalam gerak rotasi murni arah kecepatan linier titik
A, B, C dan D akibat gerak rotasi roda adalah sepanjang garis singgung jalur melingkar yang
alami oleh keempat titik pada roda. Pada gambar terdapat pula titik E yang berada pada jarak
r dari pusat roda. Dalam hal ini kecepatan rotasi titik E juga bernilai , namun kecepatan linear
dari titik E adalah bernilai = = . Jadi dapat kita simpulkan bahwa dalam gerak rotasi
murni kecepatan linear setiap partikel/titik pada benda adalah berbeda tergantung dari jarak
masing-masing partikel/titik terhadap pusat roda, namun kecepatan sudut/rotasi semua titik
pada benda adalah sama.
93
Modul 2 DINAMIKA PARTIKEL