DINAMIKA ROTASI

Catherin Ariyanto XIA3/26

Apabila sebuah roda sedang berputar kondisi vertikal poros horizontalnya diganggu/dimiringkan ke arah kanan atau ke kiri maka akan terjadi gaya yang muncul, yaitu gaya yang berlawanan dengan gaya yang kita berikan pada roda tersebut. Hal ini dikarenakan roda tersebut berusaha menyeimbangkan antara posisi semulanya dengan gaya yang kita berikan. Misalnya saat poros di miringkan ke kiri maka akan ada gaya dari arah kiri yang mendorong roda kekanan. Dan pada saat kita melakukan percobaan yang sama, namun kita berdiri diatas bidang putar maka reaksi yang kita dapat atas aksi yang kita lakukan tetap sama, namun yang membedakannya yaitu tubuh kita akan berputar kearah yang sama dengan gaya yang kita berikan. Misalnya poros dimiringkan kekanan, maka roda akan memberikan perlawanan ke kiri, namun tubuh kita akan ikut berputar kearah kanan. Hal ini sesuai dengan Hukum Momen Inersia yaitu benda  yang berputar memiliki kecenderungan untuk tetap berputar. Serta Hukum Newton III karena seperti dalam percobaan, kita dapat merasakan gaya reaksi dari roda akibat dari gaya aksi yang kita berikan.

Didalam kehidupan kita sehari-hari, hal ini sering di pakai saat kita mengendarai kendaraan bermotor atau sepeda. Dimana saat kita mengendarai kendaraan bermotor atau sepeda dalam kecepatan yang tinggi maka akan semakin mudah setir dapat berbelok karena setir dari kendaraan bermotor atau sepeda cenderung mempertahankan rotasinya.

Dinamika Rotasi oleh Valerian Laksono XI IPA 3 / 20

Dinamika Rotasi

oleh Valerian Laksono XI IPA 3 / 20

  

Apabila sebuah roda sedang berputar kondisi vertikal, apabila poros horizontal di ganggu miring kiri / kanan maka akan terjadi gaya yang berusaha untuk menyeimbangkan roda tersebut yang arahnya berlawanan dengan arah gangguan tersebut, hal ini sesuai dengan hokum newton 3 yaitu aksi reaksi dimana sebuah gaya pasti ada pasangannya yaitu aksi = reaksi dimana r cw = r ccw. Dalam kehidupan sehari-hari dipakai dalam mobil saat berbelok. Ketika roda di putar vertikal dengan cepat lalu diganggu maka akan terasa ada gerakan yang melawan arah, contoh roda di putar vertikal dan di ganggu ke arah kanan maka akan terasa ada gaya yang melawan ke arah kiri yang berusaha untuk menyeimbangkan roda tersebut yang terasa sangat cepat. Ketika kita mengendarai kendaraan, maka setir akan lebih mudah di putar ketika roda berotasi di banding saat diam.

Ketika berdiri di bidang putar maka:

1.    Ketika roda di belokkan ke kanan maka akan tetap ada gaya yang melawan ke arah kiri namun tetap bidang putar akan berputar kekanan.

2.    Ketika roda di belokkan ke kiri maka akan tetap ada gaya yang melawan ke arah kanan namun tetap bidang putar akan berputar  kekiri.

Syarat Keseimbangan Translasi dan Rotasi

Σ F_x = 0
Σ F_y = 0
Σ τ = 0

Dinamika Rotasi oleh Lidya Thedja (11)

PENGERTIAN

Dinamika rotasi adalah gerak rotasi suatu partikel atau benda tanpa memperhatikan penyebab terjadinya gerak rotasi tersebut.

Kita dapat menjumpai adanya dinamika rotasi dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada mobil, pada saat kecepatan tinggi rotasi roda mobil juga tinggi apabila dalam keadaan tersebut mobil  berbelok terlalu tajam, maka yang terjadi adalah mobil tersebut terbalik karena terjadinya perubahan energi kinatik rotasi yang terlalu besar. Sedangkan pada mobil yang berkecepatan rendah, energi kinetik rotasinya tidak terlalu besar maka mobil tersebut dapat berbelok tajam dan lebih mudah untuk menyeimbangkan porosnya.

Pada percobaan yang telah dilakukan terhadap roda yang diputar secara vertikal dengan sumbu yang digerakkan ke kiri maupun ke kanan. Hal ini berhubungan erat dengan rumus: 

Ek = Ekt + Ekr

Ek = ½ mv^2 + ½ I ω^2

Dengan:

Ekt = energi kinetik translasi (joule)                 

Ekr =energi kinetik rotasi (joule)                      

m = massa (kg)                                                 

I = momen inersia (kgm^2)

v = kecepatan (m/s)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

Dan dari hasil percobaan itu dapat disimpulkan bahwa:

a. Pada saat roda berputar dan porosnya diubah ke kiri, maka roda tersebut akan berusaha tetap mempertahankan keseimbangannya sehingga poros seolah-olah bergerak ke arah kanan berlawanan dengan arah berubahnya poros yang kita lakukan.

b. Pada saat roda berputar dan porosnya diubah ke kanan, maka roda tersebut akan berusaha tetap mempertahankan keseimbangannya sehingga poros seolah-olah bergerak ke arah kiri berlawanan dengan arah berubahnya poros yang kita lakukan.

*Dibidang putar:

a. Pada saat kita berdiri di bidang putar dan membawa roda yang berputar vertikal lalu kita ubah porosnya ke arah kiri, maka bidang putar tersebut juga arah poros yang kita putar yakni ke arah kiri (tidak ada perlawanan gaya).

b. Pada saat kita berdiri di bidang putar dan membawa roda yang berputar vertikal lalu kita ubah porosnya ke arah kanan, maka bidang putar tersebut juga arah poros yang kita putar yakni ke arah kanan (tidak ada perlawanan gaya).