• Document: DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR
  • Size: 1.85 MB
  • Uploaded: 2019-07-20 17:10:24
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR Fisika Kelas XI SCI Semester I Oleh: M. Kholid, M.Pd. 43 | P a g e DINAMIKA ROTASI DAN 6 KESETIMBANGAN BENDA TEGAR Kompetensi Inti : Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah Kompetensi Dasar : Menerapkan konsep torsi, momen inersia, titik berat, dan momentum sudut pada benda tegar (statis dan dinamis) dalam kehidupan sehari-hari A. PETA KONSEP Momen Gaya Momen Inersia Momentum Sudut Kesetimbangan Benda Tegar Rotasi Benda Tegar Percepatan Kecepatan Energi kinetik 44 | P a g e MOMEN GAYA Jika sebuah benda diletakkan di atas bidang datar licin diberi gaya (F) maka benda tersebut akan mengalami gerak translasi. F Bagaimana jika sebuah batang dengan panjang 𝑙 meter, salah satu ujungnya ( titik O) di buat poros dan ujung lainnya di beri gaya F maka batang akan mengalami gerak rotasi. F O Besaran fisika yang menyebabkan benda mengalami rotasi di sebut momen gaya (Torsi). Momen gaya didefinisikan sebagai perkalian silang antara lengan gaya dan lengan gaya. F O 𝑙  Secara matematika dituliskan: 𝜏⃑ = 𝑙 𝑥 𝐹⃑ |𝜏⃑| = 𝑙. 𝐹 sin  Keterangan : 𝜏 = Momen gaya ( N.m) 𝑙 = Lengan gaya (m) F = Gaya (N)  = sudut antara gaya dan lengan gaya Catatan: Momen gaya bertanda (+) jika putaran searah putaran jarum jam Momen gaya bertanda (-) jika putaran berlawanan arah putaran jarum jam Contoh 1: F = 100 N O 𝑙=2m 30o Tentukan momen gaya di titik O ! 45 | P a g e Penyelesaian: 𝜏𝑜 = −𝑙. 𝐹 sin  𝜏𝑜 = −2.100. sin 30𝑜 = −200. 0,5 = −100 𝑁. 𝑚 (100 Nm berlawanan arah putaran jarum jam ) Contoh 2 : Gaya F1, F2, F3, dan F4 bekerja pada batang seperti pada gambar. Jarak AB = BC = CD = 1 m. F3 = 30 N F1 = 10 N A B C D F4 = 5 N F2 = 20 N Hitung momen gaya yang bekerja pada batang AD jika batang diputar di titik C ¡ (massa batang diabaikan) Penyelesaian: F3 tidak memiliki lengan sehinggan 𝜏 = 0 𝜏𝐶 = 𝐴𝐶. 𝐹1 sin 90𝑜 − 𝐵𝐶. 𝐹2 . sin 90𝑜 + 𝐶𝐷. 𝐹4 sin 90𝑜 𝜏𝐶 = 2.10. 1 − 1. 20.1 + 1.5. 1 = 20-20+5 = +5 Nm (5 Nm searah putaran jarum jam ) Soal Latihan Mandiri ! Batang AB panjangnya 2 m. Jika massa batang AB diabaikan, Tentukan besar dan arah momen gaya yang bekerja pada batang AB jika diputar di titik O ( titik O adalah titik pusat massa batang) ! F1 = 200 N F3= 650 N 30o O 0,5 m F2 = 100 N 46 | P a g e MOMEN INERSIA Momen Inersia adalah ukuran kelembaman benda dalam gerak melingkar, maksudnya kelemban adalah sifat untuk mempertahankan kedudukannya. Maksudnya kalau benda sedang diam maka ia akan bertahan untuk diam, sedangkan kalau benda sedang berputar maka dia akan bertahan untuk berputar. Momen Inersia Dirumuskan dengan: 𝐼 = 𝑚𝑟 2 Keterangan: I = momen inersia ( kg.m2) m = massa benda (kg) r = jarak antara benda dan sumbu putar (m) Contoh Soal 1: Sebuah titik massa berotasi dengan jari-jari 0,2 m mengelilingi sumbu. Jika massa titik massa tersebut massanya 3 kg , berapakah momen inersianya ? Penyelesaian: Karena berupa titik massa maka momen inersianya dihitung dengan rumus I = mr 2. I = 3 . (0,2)2 = 0,12 Kg m2. Contoh Soal 2: Dua benda bermassa 2 kg dan 3 kg dihubungkan dengan batang yang massanya diabaikan ! 2 kg 3 kg 30 cm 40 cm Tentukan momen inersia jika kedua benda diputar di sumbu Y ! Penyelesaian : 𝐼 = 𝑚𝑟 2 𝐼 = 𝑚1 𝑟12 + 𝑚2 𝑟22 𝐼 = 2. (0,3)2 + 3. (0,4)2 𝐼 = 0,18 + 0,48 𝐼 = 0,66 kg. 𝑚 2 47 | P a g e Momen Inersia Benda Tegar Teori Sumbu Sejajar Sebuah batang homogen bermassa m panjangnya L berpusat massa di titik P. Jik

Recently converted files (publicly available):