Materi SMA - Dinamika Rotasi

DINAMIKA ROTASI

Pengertian Dinamika Rotasi

Dinamika rotasi adalah ilmu yang mempelajari tentang gerak rotasi (berputar) dengan memperhatikan aspek penyebabnya, yaitu momen gaya. Momen gaya atau yang lebih dikenal dengan torsi ini akan menyebabkan terjadinya percepatan sudut. Suatu benda dikatakan melakukan gerak rotasi (berputar) jika semua bagian benda bergerak mengelilingi poros atau sumbu putar. Sumbu putar benda terletak pada salah satu bagian dari benda tersebut.

Benda tegar merupakan benda yang tidak mengalami perubahan bentuk akibat pengaruh gaya, sehingga dalam melakukan pergerakan, benda tersebut tidak mengalami perubahan bentuk dan volume benda. Benda tegar dapat melakukan gerak translasi dan rotasi.

Besaran Yang Mempengaruhi Dinamika Rotasi

Dalam mempelajari dinamika rotasi wajib kiranya kita mengetahui apa saja besaran yang dapat mempengaruhi dinamika rotasi. Besaran-besaran tersebut akan diuraikan di bawah ini.

1. Momen Gaya (Torsi)

Gaya merupakan sebab dari bergeraknya suatu benda dan dalam gerak rotasi yang menyebabkan benda berputar disebut dengan momen gaya atau torsi yang juga didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya (F) yang tegak lurus dengan jarak dari sumbu rotasi ke arah garis kerja gaya (r)

1. Kalau gaya yang bekerja pada suatu benda lebih dari satu hal itu menyebabkan momen gaya total yang dirumuskan sebagai berikut:

Nah, momen gaya termasuk ke dalam besaran vektor loh karena selain memiliki nilai juga terdapat arah. Arah momen gaya ini memenuhi kaidah tangan kanan (Ibu jari sebagai momen gaya dan genggaman lainnya sebagai arah rotasi) yang akan bernilai positif apabila benda berotasi berlawanan arah jarum jam dan torsi bernilai negatif ketika benda berputar searah jarum jam.

2. Momen Inersia

Momen inersia (I) merupakan besaran yang menyatakan ukuran kecenderungan benda untuk tetap mempertahankan keadaannya (kelembaman). Pada gerak rotasi, momen inersia juga dapat menyatakan ukuran kemampuan benda untuk mempertahankan kecepatan sudut rotasinya. Benda yang sukar berputar atau benda yang sulit dihentikan saat berputar memiliki momen inersia yang besar, dan sebaliknya.

Momen inersia dipengaruhi oleh bentuk benda, massa benda dan letak sumbu putar karena itu momen inersia suatu benda tidak akan sama dengan benda lainnya apabila salah satu yang mempengaruhinya itu berbeda. Berikut ini adalah rumus momen inersia yang dimiliki oleh beberapa benda.