Page 100 - Modul 2 Dinamika_Neat

Dari gambar kita dapat melihat bahwa kecepatan masing-masing titik pada roda

memiliki kecepatan total yang merupakan penjumlahan vektor dari kecepatan linear akibat
gerak translasi dan kecepatan akibat gerakan rotasi.

⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ + ⃗⃗⃗
⃗
⃗
⃗
⃗
⃗
⃗

Titik C yang berada pada dasar roda yang merupakan titik kontak antara roda dengan
permukaan lantai. Kecepatan liner dari gerak translasi titik C yang besarnya ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ini memiliki
⃗
⃗

arah ke kanan sedangkan kecepatan linear akibat gerak rotasi nya, ⃗⃗⃗ berarah ke kiri.
⃗
⃗

Titik B dan D memiliki kecepatan ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ dan ⃗⃗⃗ yang saling tegak lurus satu sama lain.
⃗
⃗
⃗
⃗

⃗
⃗
⃗
⃗
Sedangkan titik A yang berada pada puncak roda memiliki kecepatan ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ dan ⃗⃗⃗ yang

⃗
⃗
⃗
berarah yang sama. Berdasarkan nilai ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ dan ⃗⃗⃗ terdapat beberapa jenis gerakan
⃗

menggelinding yang dapat dialami roda:
1. Saat nilai | ⃗⃗⃗| = = | ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ | yaitu ketika kecepatan linear pusat massa roda
⃗
⃗
⃗
⃗

memiliki nilai maka dikatakan bahwa roda tersebut mengalami gerak
menggelinding tanpa slip. Pada kasus ini kecepatan titik kontak roda dengan
⃗
⃗
⃗
⃗
⃗
⃗
permukaan lantai bernilai 0 ( ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ + ⃗⃗⃗ = − = 0). Ini juga berarti

bahwa gaya gesekan tidak akan ada pada titik kontak, atau hanya gaya gesekan
statis yang akan ada. Dalam gerak menggelinding tanpa slip, tidak ada gerakan
relatif antara dua permukaan, pada titik kontak.
2. Untuk nilai | ⃗⃗⃗| = < | ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ | berarti bahwa roda mengalami gerak translasi lebih
⃗
⃗
⃗
⃗

cepat dibandingkan dengan gerakan rotasi. Dalam kasus seperti ini, titik kontak
roda dengan permukaan lantai memiliki nilai kecepatan bukan nol, dan memiliki
arah ke depan (maju). Gerakan seperti ini sering disebut sebagai slip atau
tergelincir ke depan. Misalnya, di jalan raya yang basah, ketika ban mobil lebih
meluncur dengan cepat tetapi lebih sedikit berputar, maka mobil ini mengalami
slip yang arahnya ke depan (sesuai dengan arah gerak meluncur nya).
3. Untuk nilai | ⃗⃗⃗| = > | ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ | berarti bahwa roda mengalami gerak translasi lebih
⃗
⃗
⃗
⃗

lambat dibandingkan dengan gerakan rotasi. Dalam kasus seperti ini, titik kontak
roda dengan permukaan lantai/jalan memiliki kecepatan bukan nol, dalam arah
mundur (searah gerakan rotasi nya). Ini disebut juga sebagai gerak tergelincir ke
95
Modul 2 DINAMIKA PARTIKEL