Rumus Energi Kinetik Rotasi, Translasi dan Potensial
Rumus Energi Kinetik, Rotasi, Translasi dan Potensial
1. Energi Kinetik Rotasi
Energi kinetik rotasi suatu benda padat dapat diturunkan dari energi kinetik translasi, lihat dibawah ini:
m = massa benda dalam kg
v = kecepatan linier benda dalam m per s2
Ek = energi kinetik benda dalam joule.
HATI-HATI! v = ? R adalah
Karena mR2 merupakan momen inersia, maka rumus energi kinetik rotasi dapat dirumuskan sebagai berikut
dengan:
Ekrot = energi kinetik rotasi dalam
I = momen inersia benda dalam kg.m2
? = kecepatan sudut dalam rad per s
Perhatikan gambar berikut!
Sebuah gaya F dapat bekerja pada jarak R dari sumbu rotasi benda.
s dengan W = usaha rotasi in = momen gaya dalam kg.
M? = sudut yang dibentuk dalam rad
Pada gerak rotasi suatu momen gaya akan melakukan kerja keras pada suatu benda atau mengubah energi kinetik rotasinya sesuai dengan hubungan tersebut.
Pada gerak rotasi berlaku juga hukum kekekalan energi mekanik jika resultan gaya luar sama dengan nol, yaitu:
Ep + Ek tran + Ek rot = tepat
Ep1 + Ek tran 1 + Ek rot 1 = Ep2 + Ek tran 2 + Ek rot 2
2. Energi Kinetik Translasi
Kombinasi gerak translasi atau rotasi yang terjadi pada silinder yang akan terdorong sehingga dapat menggelinding ke depan. Silinder akan berputar sekaligus menerjemahkan. Pertama, mari kita lihat kapan suatu benda dikatakan melakukan gerak translasi murni dan kapan benda tersebut melakukan gerak rotasi murni. Setelah itu ambil sebuah silinder, berikan gaya pada bagian pinggir silinder agar silinder dapat berputar dengan sumbu putar diantara bagian tengah silinder.
Sedangkan pada gerak translasi murni misalnya silinder ditarik tanpa berputar sehingga yang terjadi hanya gerak translasi.
Bagaimana dengan kecepatannya?
Benda akan melakukan gerak translasi murni sehingga semua titik bergerak dengan kecepatan yang sama. Lihat gambar a di atas. Kecepatan di titik A sama dengan kecepatan di titik P dan kecepatan di titik B. Oleh karena itu, pada gerak rotasi murni, titik-titik yang berlawanan dapat bergerak linier dalam arah yang berlawanan.
Kecepatan di titik A berlawanan arah di titik B, kecepatan di titik P adalah 0, sedangkan kecepatan sudut di titik A sama dengan di titik B. Oleh karena itu, pada gerak gabungan kecepatannya dapat diperoleh dengan menjumlahkan vektor kecepatan di titik A yaitu 2v, kecepatan di titik P adalah v dan kecepatan di titik B adalah 0.
Gerak menggelinding merupakan gabungan gerak translasi dan rotasi
Gabungan gerak translasi dan gerak rotasi disebut menggelinding. Pada bagian sebelumnya kita telah membahas bahwa partikel yang dapat berputar mempunyai energi kinetik K adalah I?2. Jika yang berputar adalah benda tegar maka kita dapat menggunakan momen inersia benda yang bersangkutan. Untuk benda yang menggelinding, energi kinetik merupakan penjumlahan energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi. Benda yang akan melakukan gerak menggelinding mempunyai persamaan rotasi dan persamaan translasi. Namun besarnya energi kinetik yang dimiliki suatu benda yang dapat menggelinding merupakan penjumlahan energi rotasi dan energi kinetik. energi kinetik translasi. Benda yang melakukan gerak translasi dan rotasi secara bersamaan disebut menggelinding.
3.Potensi Energi
Ketika suatu benda bergerak, kita dapat mengatakan bahwa benda tersebut mempunyai energi kinetik. Namun, benda juga kemungkinan besar mempunyai Energi Potensial. Energi Potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena kedudukan atau bentuknya. Salah satu contoh energi potensial adalah : energi potensial gravitasi dan lain sebagainya kita sebut juga dengan Energi Potensial. Energi Potensial dapat terjadi dengan adanya gaya gravitasi. Suatu benda akan mempunyai energi potensial yang lebih besar jika massanya semakin besar dan tingginya semakin tinggi.
Rumus Energi Potensial dilambangkan dengan:
EP = mghs
Di mana,
EP = Energi Potensial suatu benda
g= kecepatan gravitasi (9,8 m/s2)
h= tinggi benda (m)
Hubungan antara usaha dengan Energi Potensial dilambangkan dengan:
W = \Delta EP = mg
Di mana,
h_2 – h_1 adalah perubahan ketinggian
Demikian materi tentangnya Rumus Energi Kinetik Rotasi, Translasi dan Potensial dari RumusRumus.com Semoga bermanfaat.
Bahan Lainnya:
