Rumus-Rumus Fisika Lengkap/Dinamika rotasi

Subbagian ini akan membahas tentang torsi, momen inersia, dan berbagai kasus-kasusnya.

Torsi

Sebuah partikel yang terletak pada posisi r relatif terhadap sumbu rotasinya. Ketika ada gaya F yang bekerja pada partikel, hanya komponen tegak lurus F_⊥ yang akan menghasilkan torsi. Torsi τ = r × F ini mempunyai besar τ = |r| |F_⊥| = |r| |F| sinθ yang arahnya keluar bidang kertas.

Torsi atau momen gaya adalah hasil kali antara gaya F dan lengan momennya. Torsi dilambangkan dengan lambang $\tau$.

${\boldsymbol {\tau }}=\mathbf {r} \times \mathbf {F} \,\!$

$\tau =rF\sin \theta \,\!$

Satuan dari torsi adalah Nm (Newton meter).

Momen inersia

Momen inersia adalah hasil kali partikel massa dengan kuadrat jarak tegak lurus partikel dari titik poros.

$I=m\times r^{2}$

Satuan dari momen inersia adalah kg m² (Kilogram meter kuadrat).

Besaran momen inersia dari beberapa benda.

Benda	Poros	Gambar	Momen inersia
Batang silinder	Poros melalui pusat		$I={\frac {1}{12}}\,\!mL^{2}$
Batang silinder	poros melalui ujung		$I={\frac {1}{3}}\,\!mL^{2}$
Silinder berongga	Melalui sumbu		$I=mR^{2}$
Silinder pejal	Melalui sumbu		$I={\frac {1}{2}}\,\!mR^{2}$
Silinder pejal	Melintang sumbu		$I={\frac {1}{4}}\,\!mR^{2}+{\frac {1}{12}}\,\!mL^{2}$
Bola pejal	Melalui diameter		$I={\frac {2}{5}}\,\!mR^{2}$
Bola pejal	Melalui salahsatu garis singgung		$I={\frac {7}{5}}\,\!mR^{2}$
Bola berongga	Melalui diameter		$I={\frac {2}{3}}\,\!mR^{2}$

Hubungan antara torsi dengan momen inersia

Hukum II Newton tentang rotasi

$\tau =I\times \alpha$

Keterangan:

• I : momen inersia (kg m²)
• α : percepatan sudut (rad/s²)
• $\tau$ : torsi (Nm)

Sumber

Kanginan, Marthen (2002). Fisika Untuk SMA Kelas XI Semester 2. Erlangga. ISBN 978-979-015-273-1. 

Wikipedia memiliki artikel ensiklopedia mengenai:

Torsi

Wikipedia memiliki artikel ensiklopedia mengenai:

Momen inersia