psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

BAHAN AJAR FISIKA KELAS XI IPA SEMESTER GENAP

MATERI : DINAMIKA ROTASI

psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

Momen gaya :

Simbol : τ Momen gaya atau torsi merupakan penyebab benda berputar pada porosnya.Momen gaya terhadap suatu poros tertentu didefinisikan sebagai hasil kali antara besar gaya dengan lengan momen.Rumus momen gaya : τ= F . ddengan : τ = momen gaya , satuan Nm F = gaya, satuan N d = lengan momenLengan momen adalah jarak tegak lurus antara poros dengan garis kerja gaya

psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

RESULTAN MOMEN GAYA

Jika terdapat dua atau lebih gaya yang bekerja pada benda, maka momen gaya total yang bekerja pada benda :τ total = τ 1 + τ 2 + ....

psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

MOMEN INERSIASimbolnya I.Momen inersia merupakan ukuran kelembaman benda yang berputar.Momen inersia partikelMomen inersia partikel yang berputar terhadap poros yang terletak sejauh r dari partikel didefinisikan sebagai hasil kali massa partikel dengan kuadrat jarak partikel dari poros.Rumus momen inersia partikel:I = mr2

Momen inersia gabungan partikel : Momen inersia gabungan partikel atau momen inersia beberapa titik massa dirumuskan sebagai : I = Σ mi ri 2

psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

Momen inersia benda tegarBenda tegar adalah benda yang memiliki bentuk dan ukuran yang definitif dan tidak berubah meskipun benda tersebut diberi gaya. Benda tegar merupakan kumpulan atau distribusi massa yang homogen yang tersebar merata pada seluruh bagian benda. Jika benda tegar dibagi menjadi elemen-elemen kecil massa sebesar dm, maka semua titik dalam elemen massa tersebut akan memiliki jarak tegak lurus yang sama dari sumbu rotasi. Momen inersia benda tegar merupakan jumlah dari semua momen inersia elemen massa tersebut. Rumus momen inersia benda tegar :I = rʃ 2 dm

psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

MOMEN INERSIA BEBERAPA BENDA TEGAR :

1. Batang silinder, poros melalui pusat : I = 1/12 mr2

2. Batang silinder, poros melalui ujung : I = 1/3 mr2

3. Silinder tipis berongga, poros melalui sumbu silinder : I = mr2

4. piringan atau silinder pejal, poros melalui sumbu : I = ½ mr2

5. Bola pejal, poros melalui diameter : I = 2/5 mr2 6. Bola berongga, poros melalui diameter : I = 2/3 mr2

Perhatikan animasi berikut :

psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

HUKUM II NEWTON PADA GERAK ROTASI : Hubungan antara momen gaya dengan percepatan sudut

F

r

Perhatikan gambar di samping. Partikel bermassa m berotasi pada lingkaran berjari-jari r karena pengaruh gaya F.Momen gaya yang menyebabkan partikel berotasi adalah : τ = F . RDari hukum II Newton tentang translasi kita dapatkan : F = maKarena a = α.r maka F = m α.rKalikan kedua sisi dengan r kita dapatkan : F. r = m α.r2 karena F.r = τ dan mr2 = I, maka τ = I α

τ = I α , merupakan pernyataan hukum II Newton pada gerak rotasi. Rumus ini juga berlaku untuk benda tegar yang berotasi di sekitar poros yang tetap.

psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

PENYELESAIAN MASALAH PADA DINAMIKA ROTASILangkah-langkah penyelesaian masalah :1.Buat sketsa kondisi soal, pilih benda yang akan dianalisis2.Buat diagram benda bebas untuk benda yang dianalisis

( atau untuk setiap benda jika bendanya lebih dari satu)1.Tentukan sumbu rotasi dan hitung torsi yang bekerja pada benda. Pilih arah posistif utk torsi berlawanan arah jarum jam dan negatif untuk torsi searah jarum jam dan beri tanda yang benar untuk setiap torsi2.Gunakan hk. II newton utnuk rotasi : Στ = I α untuk benda yang berotasi dan hukum II Newton untuk translasi ΣF = ma jika diperlukan. Tentukan satuan yang konsisten.3.Selesaikan persamaan –persamaan yang dihasilkan untuk mencari besaran yang ditanyakan

psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

ENERGI DAN USAHA PADA GERAK ROTASI Energi kinetik rotasi : EK rotasi = ½ Iω 2 Energi kinetik benda menggelinding ( menggelinding : gabungan antara gerak translasi dan rotasi ) :EK = EK translasi + EK rotasi = ½ Iω 2 + ½ mv 2 Usaha pada gerak rotasi : W = τθTeorema usaha energi pada gerak rotasi : W = Δ EK rotasi τθ = I½ ω 2 2 - I½ ω 1 2 Hukum Kekekalan energi mekanik pada gerak rotasi murni:EP1 + EK rotasi 1 = EP2 + EK rotasi 2Hukum Kekekalan energi mekanik pada gerak menggelinding:EP1 + EK translasi 1 + EK rotasi 1 = EP2 + EK translasi 2 + EK rotasi 2

psb-psma Ikhlas berbagi rela memberi

REFERENSI

LATIHAN

MATERI`

PENYUSUN

INDIKATOR

SK / KD

UJI KOMPETENSI

BERANDA

SELESAI

MOMENTUM SUDUTMomentum sudut adalah analogi dari momentum anguler. Lambangnya LRumusnya : L = I ωHubungan momentum sudut dengan momentum linier :L = p.r = mvrHubungan momentum sudut dengan momen gaya :τ = dL /dtPrinsip kekekalan momentum sudut :Jika torsi total yang bekerja pada benda sama dengan nol, momentum sudut dari sistem adalah konstan (kekal). Secara matematis dapat ditulis sebagai :L1 = L 2