Soal dan Jawaban Hukum Kekekalan Momentum Sudut

Posted on

Momentum sudut adalah besaran vektor, yang berarti bahwa itu didefinisikan oleh besarnya dan arah, sehingga kekekalan momentum sudut juga melibatkan vektor.

Kekekalan momentum sudut berlaku untuk sistem di mana total torsi yang diterapkan 0. Torsi adalah gaya rotasi, seperti putarab. Untuk menentukan apakah kekekalan momentum sudut berlaku, jumlah dari momentum sudut dalam sistem sebelum dan setelah perubahan dijumlahkan bersama. Jika momentum sudut setelah dikurangi perubahan yang sebelum perubahan sama dengan 0, momentum sudut itu kekal.

Momentum sudut, sering diwakili oleh huruf L dalam persamaan, adalah besaran dari momen inersia dan kecepatan sudut dari suatu benda. Momen inersia, biasanya diwakili oleh huruf I, adalah ukuran resistensi benda terhadap perubahan rotasi. Momen inersia adalah fungsi dari massa dan bentuk benda. Satuan dari momen inersia adalah luas kali massa, tetapi rumus yang tepat untuk momen inersia tergantung pada bentuk benda. Buku teks Fisika dan teknik sering memasukan gambar dengan rumus untuk momen inersia beberapa bentuk benda yang umum untuk membantu dalam perhitungan.

Hukum kekekalan momentum sudut menyatakan apabila τ = 0 maka L konstan. Dalam gerak linear kita telah mempelajari apabila tidak ada gaya dari luar sistem maka momentum sudut total sistem adalah kekal, atau tidak berubah. Jika torsi pada suatu sistem adalah nol maka dL =0 atau perubahan momentum sudutnya nol, atau momentum sudutnya kekal.

Hukum Kekekalan Momentum Sudut

Bila tidak ada gaya dari luar yang bekerja pada benda (= 0) maka berlaku hukum kekekalan momentum sudut yaitu :

Untuk Satu Benda

hukum-kekekalan-momentum-sudut

I1 = momen inersia keadaan 1, ω1 = kecepatan sudut keadaan 1, L1 = momentum sudut keadaan 1
I2 = momen inersia keadaan 2, ω2 = kecepatan sudut keadaan 2, L2 = momentum sudut keadaan 2

Uuntuk Dua Benda

I1. ω1 +  I2. ω2 = ( I1 + I2 )ω     Bila arah gerak searah
I1. ω1 –   I2. ω2 = ( I1 + I2 )ω     Bila arah gerak berlawanan arah

I1  =  momen inersia benda 1 dalam kg.m2 ;  ω1 = kecepatan sudut benda 1 dalam rad/s
I2  =  momen inersia benda 2 dalam kg.m2 ;  ω2 = kecepatan sudut benda 2 dalam rad/s

ω  = kecepatan sudut benda gabungan benda 1 dan benda 2 dalam rad/s

Contoh Soal Hukum Kekekalan Momentum Sudut

1. Sebuah piringan berbentuk silinder pejal homogen mula-mula berputar pada porosnya dengan kelajuan sudut 4 rad s–1. Massa dan jari-jari piringan 1 kg dan 0,5 m. Jika di atas piringan diletakkan cincin yang mempunyai massa dan jari-jari 0,2 kg dan 0,1 m dan pusat cincin tepat di atas pusat piringan silinder pejal, maka piringan silinder pejal dan cincin akan berputar bersama-sama dengan kelajuan sudut …
A. 1 rad/s
B. 2 rad/s
C. 3 rad/s
D. 4 rad/s
E. 5 rad/s

Pembahasan :

Momen Inersia silinder pejal : I = ½ m r2 = ½ (1 kg)(0,5 m)2 = (0,5)(0,25) = 0,125 kg m2
Momen Inersia cincin : I = m r2 = (0,2 kg)(0,1 m)2 = (0,2)(0,01) = 0,002 kg m2

Momentum Sudut awal (L1) = Momentum Sudut Akhir (L2)

I1 ω1 = I2 ω2

(0,125 kg m2)(4 rad/s) = (0,125 kg m2 + 0,002 kg m2)(ω2)

(0,5) = (0,127)(ω2)

ω= 0,5 : 0,127

ω= 4 rad/s

Jawaban yang benar adalah D.

2. Sebuah roda ditarik oleh sebuah gaya sebesar 60 N pada tepi roda (gambar).  Roda bergerak mengelinding pada lantai kasar dengan koeffisien gesekan kinetis 0,4. Jika massa roda 5 kg dan jari-jari roda 1 m tentukan besarnya percepatan roda !

soal-kekekalan-momentum-sudut

Penyelesaian :
Diket :  F = 60 N
R = 1 m
m =  5 kg
µ = 0,4
Ditanya :  a = …… ?

Jawab :

soal-kekekalan-momentum-sudut-2

Related Ilmu Teknik:
contoh soal hukum kekekalan momentum sudut,soal hukum kekekalan momentum sudut,contoh soal hukum kekekalan momentum sudut dan pembahasannya,contoh soal kekekalan momentum sudut,contoh soal hukum kekekalan momentum,soal dan pembahasan hukum kekekalan momentum sudut,contoh soal momentum sudut,contoh soal dan pembahasan tentang kekekalan momentum sudut,contoh soal dan pembahasan hukum kekekalan momentum sudut,soal un dan pembahasan momentum sudut,soal un hukum kekekalan momentum sudut,contoh soal momentum sudut dan pembahasannya,contoh soal un pilihan ganda dengan pemmbahasan tentang momenyum sudut,ringkasan materi tentang momentum sudut dan hukum kekekalan momentum sudut,contoh soal dan jawaban hukum kekekalan momentum sudut,soal untuk materi hukum kekekalan momentum sudut,contoh soal fisika tentang hukum kekekalan mo,contoh soal fisika momentum sudut dan hukum kekekalan,cpntoh soal aplikasi hukum kekekalan momentum sudut,hukum kekekalan momentum sudut soal

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *