5444515822_kuliah-12 dinamika rotasi
TRANSCRIPT
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
1/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal 1
Fisika Dasar IA : FI-1101Fisika Dasar IA : FI-1101
DINAMIKA ROTASI
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
2/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal 2
Topik Hari IniTopik Hari Ini
KinematikaRotasi vs !inier "translasi#
DinamikaRotasi $antorka "tor%&e#
'saha$anener(i
Moment&mAn(&lar
Men((elin$in(
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
3/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal )
Rotational v.s. Linear KinematicsRotational v.s. Linear Kinematics
Angular Linear
constant*
t0 +*
2
00 t2
1t ++*
ttanconsa=
atvv 0+*
200 at2
1tvxx ++*
'nt&k s&at& titik a$a arak R$ari s&m.& rotasi:
x = R v = R a = R
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
4/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal /
onto!:onto!:
Se.&ah ro$a .er&tar $en(an keeatan an(&lar aal 0* 00 ra$3s 4a$a t = 0 ia m&lai melam.at $en(an la& 0.5 rad/s2 5eraa lama akt& 6an( $ierl&kan &nt&k .erhenti7
In(at .aha = - 0.5 rad/s2
= +0 t 4akai &nt&k memeroleh t a$a = 0 :
t=
0
min3
3716s1000
srad50
srad500t
2 === Sehin((a
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
5/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal
Dinamika Rotasi "an TorkaDinamika Rotasi "an Torka#!at makes it spin$#!at makes it spin$
An$aikan .aha (a6a 6an( .eraksi a$a s&at& massa
$i.atasi &nt&k .er(erak melin(kar Tina& ereatan
$alam arah a$a s&at& saat tertent& :
a
= r
8&nakan 9k-II Neton $alam arah
:
F
=ma
= mr
rF
=mr2r
aa
FF
m
rr%%
%%
%%
%%
F
Kalikan $en(an r :
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
6/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal
Dinamika Rotasi "an Torka &Dinamika Rotasi "an Torka !at makes it spin$#!at makes it spin$
rF=mr2 (&nakan
De;inisikan torque (torka) : * rF
a$alah (a6a tan(ensialF$ikalikan $en(an len(an (a6ar
Torka memiliki arah:
+&nt&kmem.&at sistem .er&tar.erlaanan arah ar&mam
- &nt&kmem.&atsistem .er&tarsearah arah ar&m am
I*
I*
2mr*I
r
aa
FF
m
rr%%
%%
F
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
7/36Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal
R->=
+1
2
1
2
1
2
2
2
22
-(< -> -> -> = + =1"
1
2
!
"
2 2 2
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
30/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal )0
onto! ;onto! ;: Dua silinder menggelinding: Dua silinder menggelinding
=!"
2Sehin((a: (< >=!"
2
> (
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
31/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal )1
3enggelincir untuk menggelin"ing3enggelincir untuk menggelin"ing
Se.&ah .ola .olin( .ermassa $an eari R$i&k&l$en(an keeatan aal v0 M&la-m&la ti$ak .er&tarSetelah men((elinir $en(an (esekan kinetik sea&h arak, .ola akhirn6a .er&tar tana sli $an mem&n6aikeeatan .ar& v; Koe;isien (esekan kinetik antara .ola$an .i$an( a$alah
9it&n( keeatan akhir, v;, $ari .ola
v;= R
= v0
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
32/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal )2
3enggelincir untuk menggelin"ing...3enggelincir untuk menggelin"ing...
Selama ter(elinir, (a6a (esekan akan memereat .ola$alam arah "-x) : F = - = a sehin((a a = -
!a& .ola mena$i v = v0- t "a#
8esekan &(a mem.erikan torka terha$a &sat massa
.ola8&nakan =I$an in(at .ahaI= 2/5R2&nt&k .ola ealterha$a s&m.& 6an( melal&i &sat massa:
x
2-R5
2-(R**
R2
(5*
=
tR2
(5t0
*+* ".#
v ;= R
v0
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
33/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal ))
3enggelincir untuk menggelin"ing...3enggelincir untuk menggelin"ing...
Kita &n6a 2 ersamaan:
4akai ".# &nt&k men(hit&n( tse.a(ai ;&n(si :
S&.stit&si ke"a# $an (&nakan v;= R"kon$isimen((elin$in( tana sli#:
x
tR2
(5 *v v (t = 0 "a# ".#
t R
(=
2
5
v v+ =5
7 0
=
Ti$ak .er(ant&n(
a$a , , !!
v;= R
v0
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
34/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal )/
+esa5at At5oo" "engan katrol ermassa+esa5at At5oo" "engan katrol ermassa
S&at& asan(an massa $i(ant&n( a$ase.&ah katrol massi; " .ermassa#seerti a$a (am.ar 9it&n(ereatan $ari asan(an massa
m2m1
R
3
x
m2
a'1
m1
a
'2
'nt&k massa 6( $i(ant&n(: F = ma
-m1 + '1= -m1a
-m2 + '2= m2a
= =IaR
-Ra1
2
= Ia
R
I=1
2
2-R"Karena &nt&k irin(an#
'nt&k katrol
=I
'1R - '2R
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
35/36
Fisika Dasar IA FI-1101: Rotasi, hal )
At5oo"s 3ac!ine "engan katrol ermassa...At5oo"s 3ac!ine "engan katrol ermassa...
Kita &n6a ) ersamaan $en(an ) 6an( ti$ak $iketah&i "'1, '2, a# Selesaikan &nt&k a
-m1 + '1= -m1a "1#
-m2 + '2= m2a "2#
'1- '2 ")#
a m m
m m -(=
+ +
1 2
1 2 2
=1
2-a
m2m1
R
3
x
m2m1
m2
a'1
m1
a
'2
-
7/23/2019 5444515822_Kuliah-12 Dinamika Rotasi
36/36
Revie 4ersamaan 8erak RotasiRevie 4ersamaan 8erak Rotasi
,ada 9r#ns#9n3a k#ta ant#F dengan , mdengan I, vdengan , adengan danpdengan L(d#mana 4adaa momentum anuar)
F , ma
, I
#ork, , F "s #ork, "
+o5er, F v +o5er,
K) , 91mv. K)rotation, 91I.
p , mv L , I
F , pt , Lt