Page 10 - 1. Keseimbangan Benda Tegar_Neat

Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar

Setelah mempelajari materi ini, diharapkan siswa dapat :
Menganalisis gerak menggelinding tanpa slip.

1. Gerak Menggelinding Pada Bidang Datar
Misalkan silinder pejal menggelinding pada bidang datar:
Pada gerak translasi, F = m . a
F – f = m . a
f = F – m . a
f = gaya gesekan
Pada gerak rotasi:
  = I.
a
f.R = (½ .m.R²).( )
R
f = ½ .m.a

fk = F – m.a
½ .m.a = F – m.a
½ .m.a + m.a = F
3
. a . m  F
2
2 F
a  .
3 m

2. Silinder Pejal Menggelinding Menuruni Bidang Miring
Sebuah silinder pejal homogen dengan jari-jari R dan massa M menggelinding dari puncak bidang
miring seperti pada gambar. Tentukan kelajuan silinder pada saat tiba di dasar bidang (nyatakan
dalam g dan h).

Tinjau silinder pejal M, gambar gaya - gaya yang berkerja padanya.Gunakan ∑ = I. untuk gerak
rotasi silinder dan ∑ F = m.a untuk gerak translasi silinder menuruni bidang. Jangan lupa  = a /
R . Akhirnya,kelajuan silinder di dasar bidang dapat dihitung dengan persamaan Kinematika
Translasi : v² = vo² + 2a.∆x , Dengan vo = 0 dan ∆x = Panjang lintasan yang ditempuh silinder.
Perhatikan gambar di bawah ini, gaya - gaya yang bekerja pada silinder pejal adalah: gaya gesekan
f, gaya berat M.g,dan Gaya normal N. Baik M.g maupun N melalui titik poros O sehingga tidak
menyebabkan gerak rotasi .Satu-satunya gaya yang menyebabkan silinder berotasi terhadap poros
O adalah gaya gesekan f , Dengan lengan momen jari-jari R. Penggunaan hukum II Newton untuk
Rotasi silinder memberikan : N

0
f

Mg

∑ = I. fR= ( ½ .MR²)

Team MGMPS Fisika Page 10
SMAN 11 Surabaya