Dinamika Rotasi (Momen Gaya dan Momen Inersia) | Fisika 11 SMA
A. Momen Gaya (Torsi)
Momen gaya (torsi) pada pintu (sumber: CrashCourse via YouTube) |
Hei, kamu sadar nggak sih kalau hampir setiap hari, kamu selalu melakukan aktivitas yang namanya “membuka dan menutup pintu”? Saat kamu membuka atau menutup pintu, pernah nggak kamu kepikiran, kenapa ya gagang pintu letaknya pasti selalu jauh dari engsel pintu itu sendiri. Kenapa posisinya nggak di tengah-tengah pintu?
Ketika kamu tarik atau dorong gagang pintu dengan gaya F, pintu akan mengayun terbuka atau tertutup. Ayunan terbuka atau tertutup ini menandakan kalau pintu mengalami gerak rotasi (bergerak pada lintasan melingkar) dan memiliki sumbu putar (poros) yang terletak pada engselnya. Nah, saat kamu melakukan kegiatan tersebut, tanpa sadar kamu telah mengaplikasikan torsi.
Momen Gayaa (Torsi) bisa didefiinisikan besar gaya yang diberikan untuk memutar suatu benda terhadap suatu poros tertentu (kecenderungan gaya dalam memutar suatu benda).
τ = r × F = r . F sin θ
Keterangan:
τ : torsi (Nm)
r : jarak gaya ke poros/pusat rotasi (m)
F : gaya (Newton)
d : lengan momen (m)
θ : sudut gaya gaya terhadap batang
Momen gaya (torsi) dilambangkan dengan τ (dibaca tau) dan merupakan besaran vektor, sehingga dapat bernilai positif maupun negatif. Torsi akan bernilai positif jika arah putarannya berlawanan jarum jam dan akan bernilai negatif jika arah putarannya searah jarum jam.
Momen Inersia
Momen inersia adalah ukuran kesulitan suatu benda untuk digerakan melingkar (rotasi). kali partikel massa dengan kuadrat jarak tegak lurus partikel dari titik poros.
1. Partikel
I = m.r²
Keterangan:
I = momen inersia (kgm²)
m = massa (kg)
r = jarak massa ke poros (m)
2. Benda Tegar
Momen inersia dari beberapa benda.
3. Hubungan antara torsi dengan momen inersia
Hukum II Newton tentang rotasi
τ= I.α
Keterangan:
I : momen inersia (kg m²)
α : percepatan sudut (rad/s²)
τ: torsi (Nm)
Komentar
Posting Komentar