Rumus Dinamika Rotasi dan Pembahasan Soal
Dinamika rotasi ada dalam pelajaran Fisika sekolah menengah pertama. Penyelesaian soal tentang dinamika rotasi perlu menguraikan gaya, lalu menambahkan momen inersia. Dinamika rotasi dan kesetimbangan benda berhubungan dengan hukum II Newton.
Kesetimbangan benda tegar ini berkaitan dengan Hukum I Newton. Konsepnya ΣF=0 dan Στ=0 (torsi). Kesetimbangan yaitu benda yang dianggap sebagai benda titik dengan ΣF=0, maka benda tersebut setimbang.
Sementara itu, dinamika rotasi adalah ilmu yang mempelajari pergerakan benda, berputar pada poros atau titik tumpu. Rumus dinamika rotasi menggunakan Hukum II Newton.
Pengertian Dinamika Rotasi
Dinamika rotasi adalah ilmu yang mempelajari pergerakan benda berputar pada porosnya. Gerak benda ini mengelilingi sumbu putar (rotasi) yang dipengaruhi oleh gaya, massa, momen inersia, dan lainnya. Tetapi benda dalam dinamika rotasi dianggap punya ukuran dan bentuk tetap.
Dinamika rotasi bisa terjadi pada benda yang bergerak pada lintasan lurus. Jika benda bergerak lurus dikatakan translasi. Sedangkan benda yang bergerak di lintasan melingkar disebut rotasi.
Besaran yang memengaruhi dinamika rotasi di antaranya:
1. Torsi (Momen Gaya)
Torsi adalah besaran gaya yang bekerja, sehingga benda bergerak melingkar. Benda bergerak pada porosnya, contohnya saja putaran jarum jam.
2. Gerak Rotasi
Energi dan gerak rotasi memengaruhi dinamika rotasi. Energi kinetik adalah benda yang bergerak menggelinding. Ketika dijumlahkan, maka nilai tersebut dinamakan energi kinetik pada benda menggelinding. Selain energi, benda bergerak pada porosnya juga memiliki gaya.
3. Momentum Sudut
Momentum sudut adalah ukuran kesukaran benda, untuk mengubah arah gerak benda ketika berputar atau bergerak melingkar.
Rumus Dinamika Rotasi
Mengutip dari Zenius.net, dinamika rotasi dipengaruhi oleh torsi (momen inersia), percepatan, kecepatan, massa, dan gaya. Rumus dinamika rotasi menggunakan konsep Hukum II Newton.
Rumus dinamika rotasi Hukum II Newton
ΣF = m.a
Rumus dinamika rotasi yang dipengaruhi torsi:
Στ = Ι.α
Keterangan:
ΣF : resultan gaya (N)
m : massa/ukuran kelembaman (kg)
a : percepatan (m/s2)
Στ : momen torsi (Nm)
I : momen inersia (kgm2)
α : percepatan sudut (rad/s)
Contoh Soal Dinamika Rotasi
Diketahui katrol silinder pejal Ek =1/2mv2 dengan massa 3 kg dan berjari-jari 20 cm. Dihubungkan dengan dua buah tali yang masing-masing terpaut benda bermassa dimana m1 = 6kg dan m2= 3kg.
Sistem diatas berada dalam kondisi tertahan diam, kemudian dilepaskan. Jika tidak terjadi gesekan di lantai, berapa percepatan kedua benda tersebut?
