Hubungan antara Momen Gaya dan Percepatan Sudut

 

Hubungan antara momen gaya dan percepatan sudut pada gerak rotasi analog dengan Hukum Kedua Newton pada gerak translasi. Pada gerak rotasi, berlaku hubungan sebagai berikut.

Gambar di atas menunjukan sebuah benda yang bermassa m berotasi membentuk lingkaran dengan jari-jari r akibat pengaruh gaya tangensial F.

Berdasarkan hukum II Newton, maka:

F = m. a

Jika kedua sisi dikalikan r maka:

r.F = r (m.a)

keterangan: τ = momen gaya (Nm),

I = momen inersia (kgm²), dan
α = percepatan sudut (rad/s²).

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal no 1

Sebuah roda berputar dari kecepatan 10 rad/s menjadi 70 rad/s karena mendapat momen gaya tetap dalam waktu 3 sekon. Jika momen kelembaman roda 4 kgm², tentukanlah besar momen gaya tersebut?

Pembahasan:

Soal no. 2

Sebuah bola pejal yang berdiameter 40 cm berotasi dengan poros yang melalui pusat bola. Persamaan kecepatan sudut bola adalah (5 + 20t) rad/s dengan t dalam sekon. Apabila massa bola 4 kg, tentukan momen gaya yang bekerja pada bola?

Pembahasan:

Sumber : BSE Fisika 2 Aip S, Setya Nurachmadani