Gerak Rotasi – Rumus, Penyebab, Manfaat, Contoh soal
Gerak Rotasi – Pada artikel kali ini kita akan membahas mengenai apa yang dimaksud dengan gerak rotasi, mulai dari pengertian lengkapnya, rumus, penyebab hingga manfaat dari gerak rotasi. Selain itu kita juga akan belajar dengan menggunakan contoh soal yang sudah disediakan di bawah ini yang bisa anda gunakan sebagai latihan untuk memperdalam ilmu mengenai gerak rotasi. Tak hanya contoh soal saja, kami juga menyertakan jawaban yang benar yang bisa anda periksa untuk melihat apakah jawaban yang anda berikan sudah benar, atau sekadar menjadikan contoh soal sebagai bahan refrensi untuk latihan memecahkan rumus gerak rotasi.
Sebelum membahas lebih lenjut mengenai contoh soal dan penjelasannya, sebaiknya kita mulai pada bagian pertama untuk mengetahui apa itu gerak rotasi beserta dengan penjelasan lengkaonya.
Pengertian Gerak Rotasi
Gerak rotasi merupakan gerakan memutar dari suatu benda terhadap titik tertentu, salah satu contoh yang bisa diambil dari gerak rotasi adalah gasing, pada gasing terdapat titik yang menjadi acuan untuk berputrnya yaitu yang terletak pada ujung tumpuan gasing yang pada saat gasing berputar. Lalu apa sajakah besaran yang bisa terlibat di dalam gerak rotasi? Untuk iru kali ini kami akan memberikan penjelasan lebih lanjut mengenai besaran yang terlibat di antara gerak rotasi.
Namun sebelum itu apakah anda sudah mengetahui apa saja yang menyebabkan gerak rotasi bisa terjadi? Ada beberapa hal yang menyebabkan gerak rotasi bisa terjadi yaitu:
- Kecepatan sudut
- Momen gaya
- Momentum sudut
- Percepatan sudut
- Momen inersia
Ada pun beberapa besaran yang terlibat dalam gerak rotasi adalah berikut ini:
- Torsi (Momen Gaya)
Torsi atau yang juga bisa disebut dengan momen gaya yaitu besaran yang menyebabkan terjadinya gerak rotasi, adapun besaran ini bisa disimbolkan dengan menggunakan (T). Torsi sendiri merupakan hasil kali di antara gaya dengan lengannya, lengan gaya merupakan jarak tegak lurus di antara sumbu rotasi dengan garis kerja gaya tersebut.
Torsi sendiri bisa dirumuskan dengan menggunakan rumus yang ada di bawah ini, simak ya!
τ = r F sin Ѳ
Penjelasan :
τ = momen gaya torsi (Nm)
r = lengan gaya (meter)
F = gaya (Newton)
e = sudut antara r dan F
- Momen Inersia
Massa benda merupakan ukuran kelembaman benda pada gerak lurus atau yang juga bisa disebut dengan gerak translasi. Apabila menganalogikan hal tersebut, maka akan dapat diperoleh besaran yang bisa menentukan kelembaman benda gerak rotasi. Adapun besaran tersebut bisa dinaman dengan momen inersia yang biasanya disimbolkan dengan menggunakan (/).
Untuk lebih jelasnya, berikut ini merupakan rumus dari momen inersia.
|= m r2
- Momentum Sudut
Yang terakhir ada momentum sudut (L) yang mempunyai persamaan dengan momentum linear (p). Momentum linear sendiri merupakan hasil kali antara massa dengan kecepatan yang terjadi pada suatu benda. Sementara momentum sudut merupakan hasil kali di antara momen inersia dengan kecepatan sudut benda yang pada saat itu benda sedang berputar. Karena secara matematis momentum sudut dapat dirumuskan dengan rumus di bawah ini:
L= | ω
Penjelasan :
| = momen inersia ( kg m2 )
ω = kecepatan sudut ( rad/s )
L = momentum sudut ( kg m2/s )
Penjelasan :
| = momen inersia ( kg m2 )
m = massa benda ( kg )
r = lengan gaya ( meter )
Adapun nilai momen inersi yang ada pada sistem benda dengan jumlah yang lebih dari 1 yaitu sebagai berikut ini:
Adapun Nilai Momen Inersia pada sistem benda dengan jumlah lebih dari 1 yakni sebagai berikut.
Jika didasarkan dengan Hukum II Newton, keterkaitan antara gaya, massa dan juga percepatan dari benda bisa dirumuskan seperti di bawah ini:
F= ma
Sementara itu gaya tersebut yang merupakan menjadi penyebab dari gerak translasi massa (m) merupakan ukuran kelembaman gerak translasi, dan juga percepatan linear (a) merupakan percepatan yang dapat timbul akibat adanya gerak translasi.
Dari sini anda sudah mengetahui jika torsi merupakan penyebab gerak rotasi dan juga momen inersia (/) yang adalah ukuran kelembaman pada gerak rotasi. Percepatannya pun ditimbulkan oleh gerak rotasi yang dinamakan percepatan sudut (a). Dengan begitu, Hukum II Newton untuk gerak rotasi dapat dirumuskan dengan cara di bawah ini:
τ = | α
Penjelasan :
τ =torsi ( Nm )
| = momen inersia ( kg m2 )
α= percepatan sudut ( rad/s2 )
Sudah tahu kan apa saja penyebab dari gerak rotasi yang ada di sekitar anda. Gerak rotasi sendiri juga memiliki menfaat, berikut ini adalah manfaat dari gerak rotasi:
- Terjadi nya siang dan malam
- Terjadinya gerak semu harian
- Perbedaan waktu antar daerah
Pembahasan mengenai pengertian dari gerak rotasi, penyebab dan manfaatnya sudah dijelaskan di atas, nah berikut ini merupakan contoh soal dari gerak rotasi, silahkan cek contoh soalnya dan coba untuk mengerjakan!
Contoh Soal
Terdapat sebuat baling baling kipas angin yang berputar 25 rad/s, jika momen inersia kipas angin adalah sebesar 0,002 kg m2, coba anda tentukan momentum sudut kipas angin tersebut.
Cara Penyelesaian :
Apabila diketahui nilai dari:
I = o,oo2 kg m2
ω = 25 rad/s
Ditanyakan: L
Jawabannya:
L = I ω
= (oo,o,2 kg m2)(25 rad/s)
= o,o5 kg m2/s
