Bahan ajar fisika dinamaika roatasi rev

1. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
ARI JAKA SUSENA, S.Pd.
SMA METHODIST JAKARTA
DINAMIKA
ROTASI

2. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Standar kompetensi:
Menerapkan konsep dan prinsip
mekanika klasik system kontinu dalam
menyelesaikan masalah
Kompetensi dasar :
Memformulasikan hubungan antara
konsep torsi, momentum sudut, dan
momen inersia berdasarkan hukum II
Newton serta penerapannya dala
masalah benda tegar.
Indikator:
- Memformulasikan pengaruh torsi pada
sebuah benda dalam kaitannya dengan
gerak rotasi benda tersebut.
- Mengungkap analogi hukum II Newton
tentang gerak translasi dan gerak rotasi
- Menggunakan konsep momen inersia
untuk berbagai bentuk benda
tegar

3. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
DINAMIKA ROTASI:
- Momen Gaya
- Momen Inersia
- Hubungan Antara Momentum Gaya
dengan Percepatan Sudut
- Energi Kinetik dalam Gerak rotasi
- Momentum Sudut

4. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Momen Gaya (Torsi)
- Gaya menyebabkan benda bergerak translasi
- Momen Gaya (torsi) menyebabkan benda
berputar
** Jadi momen gaya (torsi) terhadap suatu poros
didefinisikan sebagai hasil kali besar gaya F
dan lengan momennya.
Sehingga dapat ditulis persamaan:
τ = F . d atau τ = F . d . sinα
dengan; τ = torsi / momen gaya (Nm)
F = gaya (N)
α = sudut antara vektor gaya F
dan vektor posisi d

5. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun

6. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Arah Momen Gaya (Torsi)

7. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Momen Inersia
Pada gerak rotasi suatu benda
momen inersia dapat dinyatakan
sebagai ukuran kemampuan suatu
benda untuk mempertahankan
kecepatan sudut rotasinya.
Momen inersia dari sebuah
partikel dapat didefinisikan sebagai
hasil kali massa partikel (m) dengan
kuadrat jarak tegak lurus partikel
dari titik poros (r2).
I = m.r2

8. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Nilai momen inersia untuk
berbagai bentuk benda

9. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun

10. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Hubungan Antara Momentum Gaya
dengan Percepatan Sudut
Kaitan torsi dengan percepatan sudut
F = m . at dengan at = r . α
Maka F = m . r . α
r . F = m . r2 . α
Jadi τ = I. α

11. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Energi Kinetik dalam Gerak rotasi
Untuk benda berotasi murni
EKrotasi = ½ . I . ω2
Untuk benda menggelinding
EK = EKrotasi + EKtransalasi
EK = ½ . I . ω2
+ ½ . m . v2

12. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Momentum sudut
Pada benda yang bergerak linier dengan
kecepatan tertentu, benda mempunyai
momentum linier. Demikian halnya pada
benda yang bergerak rotasi dengan
kecepatan sudut tertentu, maka benda
itu juga mempunyai momentum anguler
atau momentum sudut.
L = I.ω atau L = m.r.v
L = momentum sudut (kg m2
/s)

13. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Hukum kekekalan momentum sudut
Menyatakan bahwa jika tidak ada
gaya dari luar yang bekerja pada
suatu sistem, maka momentum
sudut sistem selalu tetap.
Sehingga dapat dinyatakan:
L1 = L2
I1.ω1 = I2.ω2

14. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Latihan Soal
1. Besar momen gaya suatu benda adalah 20 Nm,
dan gaya yang digunakan adalah 5 N. Jika gaya
tersebut tegak lurus terhadap lengan, maka
berapakah besar lengan momen gaya tersebut?
A. 4 m
B. 6 m
C. 8 m
E. 12m
D. 10 m

15. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Latihan Soal
2. Sebuah benda bermassa 2 kg berputar
mengelilingi suatu poros yang memiliki jarak
4 m dari benda. Tentukan momen inersia benda
tersebut!
A. 14 kg m2
B. 16 kg m2
C. 18 kg m2
E. 32 kg m2
D. 30 kg m2

16. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
Latihan Soal
3. Berapakah besar energi kinetik rotasi piringan
yang bermassa 2 kg dan memiliki jari-jari 2 m
berputar pada 300 rad/s?
A. 1,8 x 105
J
B. 1,6 x 105
J
C. 0,8 x 105
J
E. 0,4 x 105
J
D. 0,6 x 105
J

17. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
JAWABANJAWABAN
ANDA BENARANDA BENAR
τ= F . d
d = τ / F
= 20 / 5
= 4 m

18. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
JAWABANJAWABAN
ANDA BENARANDA BENAR
I = m. r2
=2 kg . (4 m)2
= 8 kg m2

19. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
JAWABANJAWABAN
ANDA BENARANDA BENAR
I = ½ m. r2
= ½ . (2 kg) (2 m)2
= 4 kg m2
EKrotasi = ½ I.ω2
= ½ (4 kg m2
) . (300 rad/s)2
= 1,8 x 105
J

20. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
JAWABANJAWABAN
PERLUPERLU
DIPERBAIKIDIPERBAIKI

21. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
JAWABANJAWABAN
PERLUPERLU
DIPERBAIKIDIPERBAIKI

22. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
JAWABANJAWABAN
PERLUPERLU
DIPERBAIKIDIPERBAIKI

23. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
REFERENSIREFERENSI
1. Fisika kelas XI-A dan XI-B, Ir. Marthen
Kanginan, M.Sc, Penerbit Erlangga 2007.
2. Seribu Pena FISIKA kelas XI, Ir. Marthen
Kanginan, M.Sc, Penerbit Erlangga 2008
3. Fisika kelas XI, Goris Seran Daton, dkk.
Penerbit Grasindo 2007.
4. BSE Fisika kelas XI, Depdiknas.

24. Materi
Kompetensi
Pendahuluan
Latihan Soal
Referensi
EXIT
Evaluasi
Penyusun
PENYUSUNPENYUSUN
Nama: Ari Jaka Susena, S.Pd.
Sekolah : SMA Methodist Jakarta,
Jl. Terusan Bandengan Utara No.
91.AY Jakarta Utara
www.methodist.sch.id
Email : arijakasusena@yahoo.com
FB : arijakasusena@yahoo.com