Dinamika rotasi dan keseimbangan benda tegar

1.   Momen gaya (torsi)

Gaya pada sumbu putar yang dapat menyebabkan benda bergerak.

Rumus : t = r x F

Ket : t : vector momen gaya (Nm)

          r : vector posisi

         F : vector gaya

Rumus : t = F x l

Ket : l : lengan momen (m)

Contoh soal :

Empat buah gaya berkerja pada sebuah batang AB dengan poros di B. jika F1=F3 = 15N, F2=25, F4 = 40N, tentukan besar dan arah resultan momen gaya yang berkerja pada batang AB.

A : 2 M

B : 2M

F1 : sin 60

F2: sin 30

F3 : sin 60

Penyelesaian  /:

Tb        = -F1r1 sin Ө1 – F2r2 sin Ө2 + F4r4 sin Ө4

             = -((15N)(2m + 2m)sin 60)-((25N)(2m) sin 30)+((40N)(2m) sin 90)

            = -(60Nm x ½  akar 3)-(25Nm) + (80NM)

            = (55-30 akar 3) Nm

2.   Momen kopel

Pasangan dua buah gaya  yang  sama besar berlawan arah dan sejajar

Rumus : M = Fd

Ket : M : momen kopel

         F  : gaya

         D : lengan kopel

Contoh soal :

            Dik : F1=F2 : 5N

                    d: 1,5

            Dit : momen kopel ?

            M =Fd (5) (1,5) = 7,5 Nm

3.   Momen Inersia

Ukuran suatu benda untuk berotasi terhadap porosnya.

Rumus 9 benda momen inersia

Source : lisafisikadasar.blogspot.com

Contoh soal :

Dik  :   M = 1/2 kg

            R=r=r1=R2=l : 2 cm

            a=b : 0,5 m

Dit : Hitunglah momen inersia untuk silinder pejal dan silinder tipis berongga ?

Penyelesaian :

Silinder pejal

I = 1/2 mr2

= 1/2 x  1/2  x 4  ( 2 dan 4 dicoret )

= 1 x 1 = 1 kg/m2

Silinder tipis berongga

I = mr2

=1/2 x 4

= 2 kg/m2