Page 52 - MODUL DINAMIKA ROTASI
P. 52

MODUL DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR



                     EP         +  EK        =  EP     +  EK
                        puncak       puncak      dasar      dasar
                                                 1    2
                                      mgh+  0 0+   mV
                                             =
                                                 2
                                          gh= 1 2
                                                V
                                              2
                                           V =  2gh


                     Untuk silinder yang menggelinding, energi kinetik didasar bidang merupakan gabungan
                     energi  kinetik  translasi  dan  rotasi  sehingga  hukum  kekekalan  energi  mekanik

                     memberikan persamaan berikut.

                     EP         +  EK        =  EP     +  EK
                        puncak       puncak      dasar      dasar
                                                   1    2   1   2
                                             =
                                     mgh + 0 0 ( mV +         I  )
                                                +
                                                   2        2
                                                1                             V
                                                     2
                     Untuk silinder pejal,  I =  mR , dan V =    R  dan   =    sehingga persamaan menjadi
                                                2                             R
                     seperti berikut.


                                                    2                    Notifikasi
                            1    2   1 1     2   V 
                     mgh =    mV +     ( mR   )   

                            2        2 2         R                   Gerakan  benda  yang  bergerak
                                   
                     4gh =  2V +  2  R   2 V 2                      secara translasi dan rotasi sering
                                                                       disebut  dengan  menggelinding.
                                      2 
                                     R  
                                                                       Dalam  menganalisis  benda  yang
                     4gh= 3V 2                                         bergerak  menggelinding  perlu
                       2
                     V =     4gh                                       diperhatikan     bentuk      benda
                              3                                        tersebut  hal  ini  karena  berkaitan
                                                                       dengan  konstanta  pada  momen

                                                                       inersia benda.


                           Kesimpulan yang didapat adalah, silinder yang menggelinding akan lebih lambat

                     menuruni  bidang  miring  daripada  silinder  yang  meluncur  tanpa  gesekan.  Hal  itu

                     disebabkan  sejumlah  energi  diserap  oleh  gerak  rotasi  benda.  Energi  total  silinder  di
                     dasar bidang adalah sama pada kedua kasus.

                           Alasan mengapa benda-benda yang menggelinding pada contoh diatas bergerak

                     kebawah lebih lambat daripada jika benda-benda itu meluncur tidak disebabkan oleh

                     gesekan yang melakukan kerja, penyebabnya adalah karena sebagai Ep gravitasi diubah

                     menjadi Ek rotasi, menyisakan lebih sedikit untuk Ek translasi.



                                                           39
   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57