Page 7 - 1. Keseimbangan Benda Tegar_Neat

Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar

Setelah mempelajari materi ini, diharapkan siswa dapat :
1. Memformulasikan hukum kekekalan momentum sudut pada gerak rotasi

GERAK MENGGELINDING
ENERGI dan USAHA dalam GERAK ROTASI
Energi Kinetik Rotasi
Energi kinetik yang dimiliki oleh benda yang berotasi disebut energi kinetik rotasi, yang besarnya
dapat diturunkan dari energi kinetik translasi sbb
EK = ½ mv²
Karena v = r. , maka
EK = ½ m (r.)² = ½ mr²  ²
Momen Inersia I = mr², maka diperoleh
EK = ½ I.  ²
Energi kinetik : EK = ½ mv²+ ½ I ²
Usaha dalam gerak rotasi :
W = F.s
Karena s = r. dan  = r.F, maka diperoleh :

W = F (r  ) = (rF).
Usaha yang dilakukan oleh momen gaya ini akan mengubah energi kinetik rotasi benda menurut
hubungan.
W =  . = EK rot2 – EK rot1

W = ½ I.2²- ½ I.1² = ½ I.( 2²- 1²)
Apabila momen gaya luar sama dengan nol, maka pada gerak rotasi akan berlaku hukum kekekalan
energi mekanik.
EM1 = EM2
EP1 + Ektrans1 + Ekrot1 = EP2 + Ektrans2 + Ekrot2

Momentum sudut
Besarnya momentum sudut
L = I.
Karena Impuls = perubahan momentum, maka
F.dt = dp
Pada gerak rotasi
 .dt = dL
 = dL/dt
Hukum kekekalan momentum sudut :
 .dt = 0
dL/dt.dt= 0
L = konstan
Jika kita tinjau terhadap benda tegar yang berotasi dengan dua keadaan momentum sudut yang
berbeda, maka hukum kekekalan momentum sudut, yaitu
L1 = L2
I1.1 = I2.2

Contoh Soal :

1. Sebuah bola pejal dengan massa 7,3 kg dan radius 9,0 m menggelinding tanpa slip menuruni jalan
dengan laju 4,3 m/s. Berapa energi kinetik totalnya?
Penyelesaian :
m = 7,3 kg
R = 9,0 m
v = 4,3 m/s
EKtotal = EKtranslasi + EKrotasi
= ½.m.v² + ½.I.²
= ½.m.v² + ½.(....m.R²)(...)²
= ... + ...
EKtotal = ... joule

Team MGMPS Fisika Page 7
SMAN 11 Surabaya