Kamis, Mei 22, 2025
BerandaBerita TerbaruDinamika Gerak Rotasi: Momen Gaya, Momen Sudut, dan Energi Kinetik

Dinamika Gerak Rotasi: Momen Gaya, Momen Sudut, dan Energi Kinetik

Dinamika gerak rotasi memiliki kaitan erat dengan dinamika partikel dan Hukum II Newton. Untuk mengerti dinamika rotasi, maka kita juga harus paham mengenai kesetimbangan benda tegar.

Kesetimbangan benda tegar ini berkaitan erat dengan Hukum I Newton. Konsep kesetimbagan benda adalah ΣF=0 dan Στ=0 (torsi).

Baca Juga: Dimensi dalam Fisika: Definisi dan Manfaatnya dalam Kehidupan

Adapun kesetimbangan terjadi ketika suatu benda menjadi benda dengan titik ΣF=0. Lantas, apa itu dinamika rotasi yang berkaitan?

Tentang Dinamika Gerak Rotasi

Pengertian dari dinamika rotasi merupakan ilmuwan yang mempelajari pergerakan benda. Mereka menjadi dinamika rotasi ketika berputar pada poros atau titik tumpunya.

Terdapat beberapa hal yang mempengaruhi dinamika rotasi ini. Misalkan saja gaya, percepatan, torsi, kecepatan, massa, dan lain sebagainya.

Pada dasarnya, dinamika rotasi menggunakan konsep Hukum II Newton, yaitu ΣF= m.a.

Akan tetapi, karena benda berotasi pada porosnya dan terpengaruh oleh torsi, rumus tersebut berubah menjadi:

Στ = I.α

Keterangan:

  • ΣF : resultan gaya (N)
  • m : massa/ukuran kelembaman (kg)
  • a : percepatan (m/s2)
  • Στ : momen torsi (Nm)
  • I : momen inersia (kgm2)
  • α : percepatan sudut (rad/s)

Jika mempelajari dinamika rotasi, maka akan terdapat berbagai rumus dengan bentuk baru dari gerak lurus atau translasi.

Momen Gaya atau Torsi

Dalam dinamika gerak rotasi, terdapat momen gaya atau torsi yang berarti suatu kecenderungan gaya untuk memutar benda tagar terhadap titik poros tertentu.

Baca Juga: Hukum Kekekalan Massa Kimia: Sejarah, Bunyi, Beserta Contohnya

Dengan kata lain, torsi merupakan gaya yang dapat menyebabkan benda bergerak, melingkar, dan berputar. Namun torsi atau momen gaya memiliki nilai positif pada gaya yang menyebabkan benda berputar searah dengan jarum jam.

Sedangkan jika benda berputar berlawanan arah jam, maka torsi akan menyebabkan nilai negatif.

Konsep torsi atau momen gaya masuk ke dalam dunia sains pertama berkat seorang teknisi bernama J. Thomson. Akan tetapi, sebenarnya konsep torsi ini sudah ada jauh semenjak adanya konsep tuas yang Archimedes temukan.

Contoh mudah dari torsi adalah pintu. Ketika kita akan membuka pintu, maka engsel harus berputar terlebih dahulu. Agar dapat bekerja dengan lancar, maka engsel pintu akan mempengaruhi torsi sebagai titik tumpunya.

Gaya yang bekerja berupa kita yang membuka pintu dan lengan yang merupakan jarak terhadap titik tumpu. Jadi, singkatnya besar kecil torsi sangat bergantung dengan poros atau titip tumpu, gaya, dan jarak atau lengannya.

Berikut ini rumus torsi yang merupakan perkalian antara gaya dan jarak:

τ = F.r

Keterangan:

  • τ : momen torsi (Nm)
  • F : gaya (N)
  • r : jarak gaya terhadap poros (m)

Selain momen gaya, ada juga momen inersia yang merupakan derajat kelembaban. Jika inersia besar, maka benda akan sulit berputar. Sebaliknya, benda akan mudah berputar saat inersianya kecil.

Berikut ini rumus dari gaya inersia dalam dinamika gerak rotasi:

I = m.R

Keterangan:

  • I : momen inersia (kgm2)
  • m : massa benda (kg)
  • R : jari-jari (m)

Momentum Sudut

Selanjutnya di dinamika benda rotasi adalah momentum sudut. Lalu, momentum sudut memiliki arti sebagai tingkat kesulitan benda untuk mengubah arah berputarnya.

Baca Juga: Penerapan Hukum Pascal di Dalam Kehidupan dan Persamaan Rumusnya

Momentum sudut yang memiliki lambang L merupakan hasil dari perkalian kecepatan sudut benda dengan momen inersia . Dengan begitu maka rumus momentum sudut adalah:

L = I ω

Keterangan:

  • L : momentum sudut (kgm²/s)
  • I : momen inersia (kgm²)
  • ω : kecepatan sudut benda (rad/s)

Energi Kinetik Dinamika Rotasi

Terdapat energi kinetik di dalam dinamika gerak rotasi. Mereka terbagi dua, yaitu translasi dan rotasi.

1. Gerak Translasi

Jenis energi pertama merupakan gerak translasi. Tetapi, translasi sendiri merupakan suatu gerak yang arahnya lurus atau melengkung.

Rumus energi kinetik gerak translasi adalah:

Ek = ½ m.v²

Keterangan:

  • Ek adalah energi kinetik (joule)
  • m adalah massa benda (kg)
  • v adalah kecepatan (m/s)

2. Gerak Rotasi

Jenis kedua dari energi kinetik adalah gerak rotasi. Sedangkan gerak rotasi merupakan sebuah gerak yang arahnya telah mengalami perputaran terhadap suatu poros tertentu.

Contoh mudah dari gerak rotasi adalah bola yang berputar pada porosnya. Berikut ini rumus gerak rotasi:

Ek = ½ I.ω²

Untuk keterangannya:

  • Ek adalah energi kinetik (joule)
  • I adalah momen inersia (kgm²)
  • ω adalah kecepatan sudut (rad/s)

Anda perlu memahami konsep dan komponen dari dinamika gerak rotasi. Konsep ini sebenarnya dapat dengan mudah kita temukan pengaplikasiannya di kehidupan, mulai dari pintu rumah, gangsing, baut kunci inggris, dan lain sebagainya. (R10/HR-Online/Editor-Ndu)

Tebing Kolam Longsor

Tebing Kolam Longsor di Cipaku Ciamis, 1 Rumah Semi Permanen Rusak

harapanrakyat.com,- Tebing kolam longsor di Dusun Sindangjaya, Desa Ciakar, Kecamatan Cipaku, Kabupaten Ciamis, Jawa Barat, merusak bangunan rumah semi permanen. Longsornya tebing dipicu oleh...
Kapal Bermuatan Batubara

Diterjang Cuaca Buruk, Kapal Bermuatan Batubara Terpaksa Turunkan Jangkar di Perairan Garut Selatan

harapanrakyat.com,- Diterjang cuaca buruk, sebuah kapal bermuatan batubara dengan nama Premium Bahari dilaporkan lego jangkar di perairan Santolo, Kabupaten Garut, Jawa Barat. Tepatnya wilayah...
Pendaftaran Mahasiswa Baru Dibuka, UT Salut Permanadikusumah Ciamis Tawarkan Kuliah Fleksibel dan Biaya Terjangkau

Pendaftaran Mahasiswa Baru Dibuka, UT Salut Permanadikusumah Ciamis Tawarkan Kuliah Fleksibel dan Biaya Terjangkau

harapanrakyat.com,- Universitas Terbuka (UT) Sentra Layanan Universitas Terbuka (Salut) Permanadikusumah Ciamis, Jawa Barat, membuka pendaftaran mahasiswa baru. Pembukaan pendaftaran mahasiswa baru tersebut, mulai tanggal...
Rumah Warga Terancam Terendam

Air Sungai Citanduy di Kota Banjar Meluap, Beberapa Rumah Warga Terancam Terendam

harapanrakyat.com,- Dampak curah hujan yang cukup tinggi sejak malam, air Sungai Citanduy di wilayah Kota Banjar, Jawa Barat, mulai meluap, sejumlah rumah warga terancam...
Longsor Tutup Jalan di Cipaku

Tebing Longsor Tutup Jalan di Cipaku Ciamis, Akses Lalu Lintas Warga Lumpuh Total

harapanrakyat.com,- Tebing longsor tutup jalan di Cipaku, tepatnya di Dusun Desa, Desa Bangbayang, Kabupaten Ciamis, Jawa Barat, akibat intensitas hujan yang berlangsung lama pada...
Atap Rumah Warga Sindangrasa Ciamis Ambruk Akibat Hujan Deras dan Sudah Lapuk

Atap Rumah Warga Sindangrasa Ciamis Ambruk Akibat Hujan Deras dan Sudah Lapuk

harapanrakyat.com,- Atap rumah salah satu warga di RT 001/012, Kelurahan Sindangrasa, Kecamatan Ciamis, Kabupaten Ciamis, Jawa Barat, ambruk pada Rabu (21/5/2025). Atap rumah tersebut ambruk...