FI1101 Fisika Dasar IA
Program studi Fisika, FMIPA ITB
Menggelinding : gerak benda tidak slip
Pusat massa (com) benda bergerak dalam sebuah garis lurus yang sejajar denganpermukaan -> gerak translasi
Benda berputar mengelilingi pusat massa saat bergerak -> gerak rotasi
Gerak rotasi didefinisikan sebagai:
Gambar dibawah ini menunjukkan bagaimana mengkombinasikankecepatan translasi dan rotasi pada titik berbeda pada roda
Jawaban:
(a) Sama
(b) Kurang dari
EK benda yang bergerak menggelinding:
Jika roda dipercepat, kecepatan sudut berubah
sebuah gaya bekerja untuk menghindari slip
Sebuah benda menggelinding memiliki dua jenis EK; energy
kinetik rotasi karena putarannya terhadap pusat massa
dan EK translansi karena translansi terhadap pusat massa
Untuk gerak menggelindingsempurna yang menurunibidang miring, percepatanpusat massanya adalah:
Catatan, gaya gesekmenghasilkan rotasi/putaran
Tanpa gesekan, benda akantergelincir
Jawaban:
ketinggian maksimum yg dicapai B lebih kecil dari A. Karena piringan A semua EK menjadi EP
pada h. sedangkan bidang pd B miring licin shg EK rotasi tetap, hanya EK translasi yg menjadi
EP (ingat: gaya gesek menghasilkan rotasi/putaran)
Saat yoyo bergerak kebawah, kehilangan EP tapi menaikan EK rotasi dan EK translansi
Untuk menghitung percepatan linier yoyo yang dipercepat kebawah:
Sudut 饾渻 = 90o
Menggulung bagian dalam
Diperlambat dengan tegangan T (gesekan)
Contoh:
Hitung percepatan yo-yo, jika diketahui:
M = 150 gram, Ro = 3 mm, Icom = Mr2/2 = 3. 10-5 kg m2
Jawab:
Maka, a = -9.8 m/s2 / (1 + 3E-5 / (0.15 * 0.0032))= - .4 m/s2
Arah ditentukan dengan aturan tangan kanan
Persamaan umum torsi:
Besarnya dapat dihitung dengan:
Atau, menggunakan komponen tegak lurus dari gaya atau lengan momengaya F
Jawaban:
(a) Sepanjang sb Z
(b) Sepanjang sb. y positif
(c) Sepanjang sb. x negatif
Momentum sudut:
Satuan momentum sudut kg m2/s, atau Js
Arah momentum sudut dapat ditentukan dengan menggunakan aturan tangankanan
Besar momentum sudut dapat ditentukan dengan menggunakan rumusberikut:
Dapat juga dituliskan menjadi
Jawaban:
(a) 1&3, 2&4, 5
(b) 2 dan 3
Hk. II Newton:
Dalam dinamika rotasi:
Jumlah semua torsi yang bekerja pada partikel sebanding dengan perubahan
momentum sudut terhadap waktu
Jawaban:
(a) F3, F1, F2 & F4 (b) F3
Momentum sudut suatu sistem partikel:
Laju perubahan momentum sudut:
Total torsi:
Momentum sudut benda tegar:
Jawaban:
(a) Semua L samakarena torsinya sama untuk semua kondisi (b) sphere,
disk, hoop
Kekekalan momentum sudut:
Jika distribusi massa berubah dengan tidak adanya torsi eksternal:
Jawaban:
(a) berkurang (b) tetap sama (c) bertambah
Top Related