Page 109 - Buku_Fisika_SMK_Neat
P. 109
99
Persoalan ini dapat diselesaikan menggunakan konsep dinamika atau
menggunakan hukum kekekalan tenaga mekanik.
a. Penyelesaian secara dinamika
Silinder menggelinding karena bidang miring mempunyai tingkat
kekasaran tertentu. Momen gaya terhadap sumbu putar yang
menyebabkan silinder berotasi dengan percepatan sudut α
ditimbulkan oleh gaya gesek f, yang dapat ditentukan melalui
fR = Iα
karena momen inersia silinder terhadap sumbunya adalah I =
1 2
MR dan percepatan linier a = αR, maka gaya gesek dapat
2
dinyatakan sebagai
1
f = Ma
2
Pada gerak menggelinding tersebut pusat massa silinder bergerak
translasi, sehingga berlaku hukum kedua Newton.
Mg sin θ – f = Ma
Setelah memasukkan harga f di atas dapat diketahui percepatan
2
linier silinder, yaitu a = g sin θ
3
2
2
Dengan menggunakan hubungan v = v 0 + 2 as, dan mengingat
kecepatan silinder saat terlepas v o = 0 dan h = s sin θ, maka
kecepatan silinder setelah sampai di ujung kaki bidang adalah:
4
v = gh
3
Terlihat bahwa kecepatan benda menggelinding lebih lambat
daripada bila benda tersebut tergelincir (meluncur) tanpa gesekan
yang kecepatannya:
v = 2 gh
