Page 101 - Modul 2 Dinamika_Neat
P. 101

belakang. Misalnya, di jalan berlumpur, ketika ban mobil berputar lebih banyak,

                             tetapi bergerak (atau meluncur) lebih sedikit, mobil dikatakan mengalami selip ke
                             belakang.

                                        Virtuil Simulasi Tentang Gerak Menggelinding
                              https://physics.bu.edu/~duffy/HTML5/rolling_car_driving.html


                  4.4.4.  Energi Kinetik Benda yang Mengalami Gerak Menggelinding

                         Seperti  yang  sudah  dibahas  sebelumnya,  sebuah  benda  yang  mengalami  gerak


                  menggelinding  dapat  dianggap  mengalami  superposisi  dari  gerakan  translasi  dan  rotasi.
                  Untuk sebuah roda bermassa M dan berjari-jari r, dimana pusat massa benda bergerak dengan

                  kecepatan linear           dan secara bersamaan benda berputar terhadap pusat massanya dengan
                  kecepatan sudut   , maka energi kinetik benda yang menggelinding ini kemudian dapat ditulis

                  sebagai:

                                                    (          )  =      (                  )  +      (            )
                                                            1         1
                                                                             2
                                                      (          )  =           2  +           
                                                            2         2
                         Dalam  persamaan  di  atas,            merupakan  momen  inersia  benda  terhadap  pusat

                  massanya.  Jika  benda  mengalami  gerakan  menggelinding  tanpa  slip,  maka  hubungan
                  kecepatan  linear  pusat  massa  dengan  kecepatan  sudut  benda  dapat  dituliskan  dalam

                  persamaan:          =     , sehingga total energi kinetik benda dapat dituliskan kembali menjadi:
                                                             1
                                                                            2
                                                                  2
                                                       (          )  = (     +         )  
                                                             2

                  Contoh Soal      Sebuah  bola  pejal  dengan  radius  R  dan  bermassa  M  mengalami  gerak
                                   menggelinding tanpa slip di atas permukaan sebuah bidang miring. Bola
                                   mengalami gerak menggelinding tepat setelah dilepaskan dari titik di atas
                                   permukaan bidang miring yang memiliki ketinggian h dari atas permukaan
                                   tanah.  Jika kecepatan bola setelah mencapai dasar bidang miring adalah
                                   bernilai v, maka tentukan berapa nilai h!

                  Jawaban          Konsep  hukum  kekekalan  energi  mekanik  dapat  digunakan  untuk
                                   menyelesaikan permasalahan ini. Dimana total energi mekanik ketika bola
                                   tepat dilepaskan dari ketinggian h bernilai sama dengan total energi mekanik
                                   bola saat berada di dasar bidang miring:

                                        (        )  =      (    ℎ    )



                                                                                                           96
   Modul 2 DINAMIKA PARTIKEL
   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105