Kesetimbangan Benda Tegar Dan Dinamika Rotasi
Halo teman - teman semoga kalian selalu sehat dan tetap haus akan ilmu pengetahuan ya!
Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang Kesetimbangan Benda Tegar Dan Dinamika Rotasi, Disimak ya teman - teman!
Pengertian Dinamika Rotasi:
Definisi atau Pengertian Dari Dinamika Rotasi adalah ilmu yang mempelajari mengenai pergerakan benda yang berputar pada poros atau titik tumpunya. Dinamika rotasi ini dipengaruhi oleh beberapa hal seperti massa, gaya, percepatan, kecepatan, torsi, dll. Dinamika rotasi ini sebenarnya menggunakan konsep Hukum II Newton, yaitu:
ΣF = m.a
Tetapi karena ia berotasi pada porosnya dan dipengaruhi oleh torsi, sehingga rumusnya menjadi:
Στ = I.α
Keterangannya: 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)
1. Torsi:
Sekarang kita akan membahas torsi, sebelum itu apa definisi dari torsi? Torsi dalam fisika juga disebut dengan momen atau momen gaya yang merupakan bentuk ekuivalen rotasi dari gaya linear.
Στ = τ1 + τ2 + τ3 + … + τn
Lengan Torsi
Lengan torsi adalah sebuah gaya yang didefinisikan sebagai panjang garis yang ditarik di titik sumbu rotasi sampai memotong tegak lurus garis kerja gaya seperti pada gambar berikut:
2. Momen Inersia:
Sebelum itu perlu kita ketahui arti dari inersia, inersia adalah kelembaman untuk gerak translasi (pergerakan yang sifatnya lurus/linier). Momen Inersia sendiri adalah kelembaman untuk gerak rotasi (pergerakan yang sifatnya muter dari poros).
Rumus dari Momen Inersia adalah berikut:
I = k.mr2
Keterangannya: I = momen inersia (kg.m2) m = massa (kg) r = jarak ke poros (m) k = konstanta
Teorema Sumbu Sejajar:
Dalam fisika, teorema sumbu sejajar bisa dipergunakan sebagai menentukan momen inersia sebuah benda tegar di terhadap sumbu apapun, bila dikenal momen inersia suatu objek terhadap sumbu yang melalui pusat massa yang sejajar dengan sumbu pertama, serta jarak tegak-lurus antara kedua sumbu tersebut.
Rumus Teorema Sumbu Sejajar adalah:
Is = Ipm + Md2
Keterangannya: Is = momen inersia (kg.m2) Ipm = momen inersia pusat massa (kg.m2) M = massa (kg) D = Jarak titik ke pusat massa (m)
3. Hukum Kekekalan Momentum Sudut:
Sebelum kita lanjut, perlu kita mengetahui arti momentum sudut. Momentum sudut merupakan momentum yang dimiliki benda-benda yang melakukan gerak rotasi.momentum sudut sebuah partikel yang berputar terhadap sumbu putar didefenisikan sebagai hasil kali momentum linear partikel tersebut terhadap jarak partikel ke sumbu putarnya.
Rumus momentum sudut adalah:
L = I ω
Keterangannya: I = momen inersia (kg.m2) ω = kecepatan sudut (rad/s)
L = momentum sudut (kg m2/s
Bila tidak ada gaya dari luar yang bekerja pada benda (= 0) maka berlaku hukum kekekalan momentum sudut yaitu:
L1 = L2
I1 ω1 = I2 ω2
Pengertian Kesetimbangan Benda Tegar:
Selanjutnya kita akan membahas tentang Kesetimbangan Benda Tegar, perlu kita ketahui apa itu Definisi dari kesetimbangan dahulu, Kesetimbangan adalah suatu kondisi benda dengan resultan gaya dan resultan momen gaya sama dengan nol. Dan benda tegar sendiri didefinisikan sebagai benda yang tidak berubah bentuknya apabila dikenai gaya luar.
Nah, berarti berdasarkan definisi dan pengertian diatas bisa diambil bahwa: Keseimbangan Benda Tegar merupakan keseimbagan benda yang memiliki susunan materi yang stabil dan tidak berubah saat dikenai gaya atau torsi. Sedang torsi (momen gaya) adalah seberapa besar gaya yang diberikan untuk memutar suatu benda terhadap suatu poros tertentu.
Syarat Kesetimbangan Benda Tegar:
(1.) Pertama adalah Total gaya yang bekerja sama dengan nol ( ΣF = 0)
(2.) Kedua adalah Total momen gaya (torsi) yang bekerja pada benda sama dengan nol ( Σt = 0)
Keseimbangan Translasi atau ( ΣF= 0; ΣFx= 0; ΣFy= 0)
Macam - Macam Kesetimbangan Benda Tegar:
A. Kesetimbangan Stabil adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke posisi semula saat benda diberi gangguan. Bisa dilihat pada gambar dibawah:
B. Kesetimbangan Labil adalah kesetimbangan yang dialami benda apabila diberikan sedikit gangguan atau gaya yang menyebabkan posisi benda berubah, dan tidak dapat kembali ke posisi semula. Untuk lebih mengerti perhatikan pada gambar dibawah:
C. Kesetimbangan Netral adalah kesetimbangan yang terjadi jika benda mendapatkan gangguan dimana pusat gravitasi O pada benda tidak naik atau tidak turun. Akan tetapi benda berada di posisinya yang baru, seperti pada gambar dibawah ini:
Contoh Kesetimbangan Benda Tegar Dalam Kehidupan Sehari - hari:
1. Pemikul Keranjang buah - buahan
2. Jembatan Kantilever
3. Ayunan Bermain
Kesimpulannya:
Nah sampai disini pembahasan kita mengenai Kesetimbangan Benda Tegar Dan Dinamika Rotasi ya, pembelajaran yang kita dapat kali ini bahwa:
-. Definisi Dinamika Rotasi adalah ilmu yang mempelajari mengenai pergerakan benda yang berputar pada poros atau titik tumpunya.
-. Definisi Keseimbangan Benda Tegar merupakan keseimbagan benda yang memiliki susunan materi yang stabil dan tidak berubah saat dikenai gaya atau torsi.
-. Syarat Kesetimbangan Benda Tegar adalah:
∑F= 0; ∑Fx= 0; ∑Fy= 0
-. Terdapat Tiga Macam - Macam Kesetimbangan Benda Tegar, yaitu:
A. Kesetimbangan Stabil
B. Kesetimbangan Labil
C. Kesetimbangan Netral
Cukup sekian dari blog ini, semoga blog ini dapat bermanfaat bagi teman teman dan mohon maaf apabila terdapat kesalahan dalam penulisan. Terima kasih dan sampai berjumpa lagi.
Sumber:
https://www.zenius.net/blog/dinamika-rotasi-dan-benda-tegar
https://id.wikipedia.org/wiki/Torsi
http://fisikazone.com/torsi/
https://www.ruangguru.com/blog/momen-inersia
https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/keseimbangan-benda-tegar-fisika-kelas-11/
https://href.li/ http://repositori.kemdikbud.go.id/20775/1/Kelas%20XI_Fisika_KD%203.1%20%282%29.pdf
https://id.wikipedia.org/wiki/Benda_tegar
https://materibelajar.co.id/kesetimbangan-benda-tegar/









