APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Fisika

Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar

Daftar Materi

MATERI

Pengertian Dinamika Benda Tegar

A. Pengertian Dinamika Benda Tegar


 

Buku kelas X anda telah mempelajari tentang dinamika partikel. Dimana suatu benda (dianggap sebagai suatu titik materi) mengalami gerak translasi (bisa lurus atau melengkung) jika resultan gaya pada benda itu tidak nol (F tidak sama dengan 0). Untuk menyelesaikan masalah dinamika partikel, anda harus mahir menggambar diagram benda bebas, kemudian menggunakan F=m.a.

Dalam sub bab ini anda akan mempelajari dinamika benda tegar (benda yang ukurannya tidak diabaikan), dimana resultan gaya dapat menyebabkan gerak translasi dan juga rotasi (berputar dalam poros tertentu). Rotasi disebabkan oleh adanya torsi, yakni ukuran kecenderungan sebuah gaya untuk memutar suatu benda tegar terhadap titik poros tertentu. Tampak ada analogi antara besaran translasi dan besaran rotasi. Gaya F mirip dengan torsi, massa m mirip dengan momen inersia I, dan percepatan linear a mirip dengan percepatan sudut alfa. Ternyata masalah gerak rotasi tertentu seperti menggelinding dapat diselesaikan dengan mudah hukum kekekalan energi mekanik daripada dinamika partikel:


Keterangan:


 

 

 

Pengertian Torsi


 

B. Pengertian Torsi

Penyebab gerak suatu benda adalah gaya. Pada gerak rotasi, sesuatu yang menyebabkan benda untuk berotasi atau berputar disebut momen gaya atau torsi. Konsep torsi dapat dilihat pada saat kita membuka pintu. Cobalah membuka pintu dari bagian yang dekat dengan engsel. Bagaimanakah gaya yang kalian keluarkan? Sekarang, cobalah kembali membuka pintu dari bagian paling jauh dari engsel. Bandingkan gaya yang diperlukan antara dua perlakuan tersebut. Tentu saja membuka pintu dengan cara mendorong bagian yang jauh dari engsel lebih mudah dibandingkan dengan mendorong bagian yang dekat dengan engsel.


Gambar diatas menunjukkan sebuah pintu yang tampak dari atas. Gaya dorong F diberikan pada pintu dengan membentuk sudut alfa terhadap arah mendatar. Semakin besar gaya yang diberikan, semakin cepat pintu terbuka. Semakin besar jarak engsel dari tempat gaya bekerja,  maka semakin besar momen gaya sehingga pintu lebih mudah terbuka.

Momen gaya didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dengan jarak titik ke garis kerja gaya pada arah tegak lurus. Dimana T = I.a, arah momen gaya memenuhi kaidah tangan kanan. Genggaman jari bertindak sebagai arah rotasi, dan ibu jari sebagai momen gaya.

Lengan torsi adalah jarak tegak lurus antara garis sepanjang mana gaya itu bekerja dan sumbu rotasi. Torsi merupakan besaran vektor sehingga mempunyai nilai dan arah. Torsi bernilai positif, maka artinya benda berputar berlawanan dengan arah putar jarum jam, dan bernilai negatif artinya benda berputar searah arah dengan arah putar jarum jam.

1.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Apa pengertian “Torsi”?…


A. Besaran vektor sehingga mempunyai nilai dan arah
B. Benda yang berputar
C. Benda yang diam
D. Besaran yang berputar
E. Besaran yang tidak ada arahnya

JAWABAN BENAR

A.

Besaran vektor sehingga mempunyai nilai dan arah

PEMBAHASAN

Jawaban:

Berdasarkan materi yang sudah dipelajari dapat kita ketahui bahwa torsi adalah besaran vektor sehingga mempunyai nilai dan arah.

 

2.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Apa penyebab terjadinya rotasi pada benda?....


A. Massa Benda
B. Gravitasi Benda
C. Torsi Benda
D. Berat Benda
E. Arah Benda

JAWABAN BENAR

C.

Torsi Benda

PEMBAHASAN

Jawaban:

Rotasi disebabkan oleh adanya torsi, yakni ukuran kecenderungan sebuah gaya untuk memutar suatu benda tegar terhadap titik poros tertentu.

3.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Mengapa ketika menarik engsel pintu jauh lebih mudah saat jarak antara tangan dan engsel berjauhan?...


A. Semakin besar gaya yang diberikan, semakin cepat pintu terbuka. Semakin besar jarak engsel dari tempat gaya bekerja,maka semakin besar momen gaya sehingga pintu lebih mudah terbuka.
B. Semakin besar gaya yang diberikan, semakin susah pintu terbuka. Semakin besar jarak engsel dari tempat gaya bekerja, maka semakin besar momen gaya sehingga pintu lebih mudah terbuka.
C. Semakin kecil gaya yang diberikan, semakin cepat pintu terbuka. Semakin besar jarak engsel dari tempat gaya bekerja, maka semakin besar momen gaya sehingga pintu lebih mudah terbuka.
D. Semakin besar gaya yang diberikan, semakin cepat pintu terbuka. Semakin besar jarak engsel dari tempat gaya bekerja, maka semakin kecil momen gaya sehingga pintu lebih mudah terbuka.
E. Semakin besar kecepatan yang diberikan, semakin cepat pintu terbuka. Semakin besar jarak engsel dari tempat gaya bekerja, maka semakin besar momen gaya sehingga pintu lebih mudah terbuka.

JAWABAN BENAR

A.

Semakin besar gaya yang diberikan, semakin cepat pintu terbuka. Semakin besar jarak engsel dari tempat gaya bekerja,maka semakin besar momen gaya sehingga pintu lebih mudah terbuka.

PEMBAHASAN

Jawaban:

Karena Semakin besar gaya yang diberikan, semakin cepat pintu terbuka. Semakin besar jarak engsel dari tempat gaya bekerja, maka semakin besar momen gaya sehingga pintu lebih mudah terbuka

4.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Bagaimana keadaan torsi ketika bernilai positif?


A. Berputar searah jarum jam
B. Berputar berlawanan arah jarum jam
C. Berputar pada porosnya
D. Mempertahankan diri
E. Berputar mengelilingi matahari

JAWABAN BENAR

B.

Berputar berlawanan arah jarum jam

PEMBAHASAN

Torsi bernilai positif ketika berputar berlawanan dengan arah putar jarum jam,

5.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Bagaimana keadaan torsi saat berputar searah jarum jam?


A. Bernilai positif
B. Bernilai nol
C. Bernilai negatif
D. Bernilai pas
E. Tak bernyawa

JAWABAN BENAR

C.

Bernilai negatif

PEMBAHASAN

Keadaan torsi bernilai negatif saat berputar searah jarum jam

6.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Arah momen gaya memenuhi kaidah?....


A. Tangan kiri
B. Tangan kanan
C. Tangan kaki
D. Ketuhanan
E. Buku paket

JAWABAN BENAR

B.

Tangan kanan

PEMBAHASAN

Arah momen gaya memenuhi kaidah tangan kanan. 

redesain-navbar Portlet