Dinamika rotasi dan kesetimbangan benda tegar merupakan suatu materi pada Fisika kelas XI MIPA di kurikulum 13

1. Preview Materi
FISIKA KELAS XI :
Dinamika Rotasi dan
Kesetimbangan Benda
Tegar
Faizal Noer Winda

2. B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi
Kompetensi Dasar
3.1 Menerapkan konsep dinamika rotasi benda tegar dalam kehidupan
sehari-hari
4.1 Melakukan percobaan yang menerapkan konsep dinamika rotasi benda
tegar
Indikator Pencapaian Kompetensi
• Memformulasikan pengaruh torsi pada sebuah benda dalam kaitannya
dengan gerak rotasi benda tersebut
• Mengungkap analogi hukum II Newton tentang gerak translasi dan gerak
rotasi
• Memformulasikan momen inersia untuk berbagai bentuk benda tegar
• Memformulasikan hukum kekekalan momentum sudut pada gerak rotasi.
• Menganalisis masalah keseimbangan benda tegar untuk berbagai
keadaan

3. Apa yang menyebabkan sebuah
benda bergerak ?
Brainstroming
GAYA (F)

4. Benda mana yang lebih mudah jatuh ?
Brainstroming
B
F F
Mengapa ?
Karena lengan gayanya lebih besar

5. Besar kecilnya gaya untuk memutar benda terhadap suatu
titik poros atau sumbu poros
A. Momen Gaya (Torsi)
𝜏 = 𝐹 𝑥 𝑟/𝑙
Dimana :
𝜏 = torsi atau momen gaya (Nm)
F = Gaya (N)
r/l = Lengan momen atau jari-jari
(m)
Dengan catatan : bahwa Gaya dengan lengan saling tegak lurus.
Torsi juga bisa dirumuskan dengan :
𝜏 = 𝐼 ∝
Dimana :
𝜏 = torsi atau momen gaya (Nm)
I = Inersia (Kg.𝑚2)
∝ = Percepatan sudut (rad/𝑠2
)

6. Contoh :
A. Momen Gaya (Torsi)
Tentukan besar torsi terhadap poros O
F = 10N
O
3m
F = 6N
O
4m
Jika arah gaya searah dengan jarum jam maka F (+), jika
arahnya berlawanan dengan jarum jam maka F (-)

7. A. Momen Gaya (Torsi)
Jika batang kayu ditarik
seperti Digambar, apakah
batang kayu akan bergerak ?
F
Tidak
Mengapa ?
Karena arah gayanya sejajar
dengan lengan momen

8. A. Momen Gaya (Torsi)
Jadi,
Benda akan memiliki torsi jika ada gaya
yang tegak lurus terhadap lengan benda
Bila terdapat persoalan semacam
ini, tegak luruskan lah arah gaya
yang ada dengan lengan sehingga
menjadi :
F
F cos 𝜃
F sin 𝜃
𝜏 = 𝑙𝐹𝑠𝑖𝑛𝜃

9. Contoh :
A. Momen Gaya (Torsi)
Tentukan besar torsi terhadap poros O
F 10N
3m
37°
O

10. Latihan Soal :
A. Momen Gaya (Torsi)
Tentukan besar torsi terhadap poros O
F 8N
1m
37°
F 10N Jika panjang lengan total benda
adalah 3m berapakah total torsi
yang dialami oleh benda ?
O

11. Latihan Soal :
A. Momen Gaya (Torsi)
Tentukan besar torsi yang bekerja terhadap poros O jika berat
kayu sebesar 2kg !. (g=10m/𝑠2)
F 8N
1m
37°
F 10N
O

12. Latihan Soal :
A. Momen Gaya (Torsi)
Tentukan besar torsi yang bekerja terhadap poros O jika r = 2m
𝐹3 = 30 𝑁
O
𝐹1 = 10 𝑁
𝐹2 = 20 𝑁

13. Latihan Soal :
A. Momen Gaya (Torsi)
Tentukan besar torsi yang bekerja terhadap poros O jika sisi
perseginya adalah 2m
𝐹4 = 40 𝑁
O
𝐹1 = 10 𝑁
𝐹2 = 20 𝑁
𝐹3 = 40 𝑁