Rumus Energi Kinetik, Rotasi, Translasi dan Potensial
1. Energi Kinetik Rotasi
Energi kinetik rotasi benda padat dapat diturunkan dari energi kinetik translasi, perhatikan di bawah ini:
m = massa benda dalam kg
v = kecepatan linier benda dalam m per s2
Ek = energi kinetik benda dalam joule.
INGAT! v = ? R kemudian
Karena mR2 adalah momen inersia, maka rumus energi kinetik rotasi dapat dirumuskan sebagai berikut
dengan:
Ecrot = energi kinetik rotasi dalam
I = momen inersia benda dalam kg.m2
? = kecepatan sudut dalam rad per sekon
Perhatikan gambar berikut!
Sebuah gaya F dapat bekerja pada jarak R dari sumbu rotasi benda.
s dengan W = usaha gerak rotasi in = momen gaya dalam kg.
m ? = sudut yang akan dibentuk dalam rad
Pada gerak rotasi, momen gaya akan bekerja keras pada benda atau energi kinetik rotasinya berubah sesuai dengan hubungannya
Pada gerak rotasi, hukum kekekalan energi mekanik juga akan berlaku jika resultan gaya luar nol, yaitu:
Ep + Ek tran + Ek busuk = tetap
Ep1 + Ektran 1 + Ektran 1 = Ep2 + Ektran 2 + Ektran 2
2. Energi Kinetik Translasi
Kombinasi gerak translasi atau rotasi yang terjadi pada silinder yang akan didorong sehingga dapat menggelinding ke depan. Silinder akan berputar sekaligus menerjemahkan. Sebelumnya, mari kita lihat kapan suatu benda dikatakan mengalami gerak translasi murni dan kapan benda tersebut mengalami gerak rotasi murni. Setelah itu ambil sebuah silinder, berikan gaya pada tepi silinder agar silinder dapat berputar dengan sumbu putar diantara pusat silinder.
Sedangkan pada gerak translasi murni, misalnya sebuah silinder diregangkan tanpa berputar, sehingga yang terjadi hanyalah gerak translasi.
Bagaimana dengan kecepatannya?
Suatu benda yang 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, oleh karena itu, dalam gerak rotasi murni, titik-titik yang berlawanan dapat bergerak secara linear dengan 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, dalam gerak gabungan kecepatan 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 dari gerak translasi dan gerak rotasi
Gerakan gabungan dari gerak translasi dan gerak rotasi dikenal sebagai rolling. Di depan kita meninjau sebuah partikel yang dapat bergerak dengan energi kinetik sebesar K adalah I?2. Jika benda yang berotasi adalah benda tegar, kita dapat menggunakan momen inersia benda yang bersangkutan. Untuk benda yang menggelinding, energi kinetik adalah jumlah energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi. Benda yang akan melakukan gerak menggelinding memiliki persamaan rotasi dan persamaan translasi. Namun, jumlah energi kinetik yang dapat dimiliki suatu benda adalah jumlah energi kinetik rotasi dan energi kinetik translasi. Benda yang melakukan gerak translasi dan rotasi disebut menggelinding.
3. Energi Potensial
Ketika sebuah benda bergerak, kita dapat mengatakan bahwa ia memiliki energi kinetik. Namun, objek juga kemungkinan besar memiliki Energi Potensial. Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena kedudukannya dan bentuk susunannya. Salah satu contoh energi potensial adalah: energi potensial gravitasi dan seterusnya, kita juga menyebutnya Energi Potensial. Energi potensial dapat terjadi dengan adanya gaya gravitasi. Suatu benda akan memiliki energi potensial yang lebih besar jika massanya lebih besar atau tingginya lebih tinggi.
Rumus untuk energi potensial dilambangkan dengan:
EP = mghs
Di mana,
EP = energi potensial benda
g = kecepatan gravitasi (9,8 m/s2)
h = tinggi benda (m)
Hubungan bisnis dengan Energi Potensial dilambangkan dengan:
W = \Delta EP = mg
Di mana,
h_2 – h_1 adalah perubahan ketinggian
Demikian materi tentang Rumus untuk rotasi, translasi, dan energi kinetik potensial dari pusatdapodik.com mungkin berguna.
Bahan Lain:
rumusrumus.com
