Rekayasa Ide Fisika Umum [PDF]

Citation preview

DASAR MEKANIKA DAN KALOR REKAYASA IDE DINAMIKA ROTASI PADA BIANGLALA



Disusun Oleh : Umaysy Sabillah (4173111081) Alvin GratianusTamba (4171111005) Indy Novira (4173111031) Lidia Br Sitanggang (4173111040) NissaZulAnggraini (4173111055) Putri Amaliyani Damanik (4173111062) Suharmita (4173111075) Rudi Siregar (4173311085) Pendidikan Matematika Regular C 2017



FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2017



Judul : Penerapan Dinamika Rotasi Terhadap Bianglala Pendahuluan 1. Latar belakang Suatu benda tegar dapat bergerak berputar / rotasi jika pada benda tersebut dikerjakan suatu gaya yang tidak melalui pusat massa / poros benda tegar. Gaya yang dapat menyebabkan suatu benda berotasi dinamakan momen gaya atau torsi. Dalam benda tegar, ukuran benda tidak diabaikan. Sehingga gaya-gaya yang bekerja pada benda hanya mungkin menyebabkan gerak translasi dan rotasi terhadap suatu poros. Pada benda tegar di kenal titik berat. Sedangkan dinamika rotasi adalah gerak melingkar yang memperhatikan penyebabnya. 2. Rumusan Masalah Bagaimana penerapan dinmika rotasi pada bianglala? 3. Tujuan Tujuan dari pembuatan makalah ini ialah untuk mengetahui aplikasi dalam kehidupan sehari-hari dari konsep keseimbangan benda tegar dan aplikasi kehidupan sehari-hari dari konsep dinamika rotasi. Metode 1. Alat dan Bahan - Stik es krim - Lem tembak - Selotip - Gunting - Besi penghubung - Tutup toples



2. Prosedur - Siapkan alat dan bahan - Potong stik es krim menjadi dua - Tempelkan selotip putih pada tutup toples,lalu tempel stik pada pinggir tutup toples - Tempellah stik hingga menyeluruh - Lemlah stik eskrim tesebut supaya saling berhubungan dan tidak lepas - Tunggu hingga lem kering - Lepaskan perlahan tutup toples pada gabungan stik yang melingkar - Lem kembali gabungan stik tersebut - Diamkanlah hingga lem mengering dan stik tergabung sempurna - Buatlah lubang pada bagian tengah stik sebagai tempat untuk penyangga - Lalu buatlah kaki stik dengan menyatukan stik dengan lem - Hubungkanlah lubang-lubang pada stik yang melingkar dengan kaki penyangga dengan kawat - Lalu putarlah stik melingkar Pembahasan Permainan bianglala sering kita jumpai pada pasar malam ketika kita kecil dulu ataupun sekarang. Tanpa kita sadari permainan itu terdapat banyak terdapat konsep-konsep fisika mulai dari torsi, momen inersia, momentum sudut, titik berat sampai pada kesetimbangan statis. Syarat agar permainan tersebut dapat berputar harus diberikan torsi, pada umumnya torsi dihasilkan oleh mesin diesel. Semakin besar ukuran komedi putar makin besar momen inersianya maka torsi yang diperlukan juga semakin besar otomatis daya yang dihasilkan mesin harus diperbesar. Ketika bianglala sudah bergerak melingkar maka akan memiliki kecepatan sudut sebesar ω, akibat momen inersianya maka komedi putar memiliki momentum sudut. Dilihat dari strukturnya bianglala di topang oleh beberapa tiang yang berpusat pada poros putarnya.



Hal ini dilakukan karena titik beratnya ada pada poros itu. Ketika kita menaikinya, tempat duduk kita diatur agar merata pada semua bagian bianglala, ini berarti petugas komedi putar memperhitungkan kesetimbangan alatnya itu. Momen inersia dari sebuah partikel bermassa m terhadap sumbu rotasi yang terletak sejauh r dari massa partikel, didefinisikan sebagai hasil kali antara massa partikel dan kuadrat jarak dari sumbu rotasi.



I = m r2 Apabial terdapat sejumlah partikel dengan massa masing-masing m1, m2, m3, … dan memiliki jarak r1, r2, r3, … terhadap sumbu rotasi, maka momen inersia total merupakan penjumlahan momen inersia setiap partikel, yaitu:



I = = m1r1 + m2r2 + m3r3 + … Contoh soal : Sebuah komedi putar berdiameter 3 m dengan momen inersia 120 kg m² berotasi dengan kelajuan 0,5 putaran per sekon. Empat orang anak masing-masing bermassa 25 kg tiba-tiba meloncat duduk di tepi komedi putar. Tentukan kecepatan sudut komedi putar sekarang! Penyelesaian: R komedi = m I komedi = 120 kg m²



ω1 = 0,5 putaran/sekon



m anak = 4 .25 = 100 kg I anak = m r² = 100 ּ = 225 kg m² L1 = L2 I1 ω1 = (IA + Ik) ω2 120 ּ 0,5 = (225 + 120) ω₂ ω₂ = 0,17 putaran per sekon



Kesimpulan Pada permainan bianglala terdapat banyak terdapat konsep-konsep fisika mulai dari torsi, momen inersia, momentum sudut, titik berat sampai pada kesetimbangan statis.



Sehingga berlaku momen inersia dari sebuah partikel bermassa m terhadap sumbu rotasi yang terletak sejauh r dari massa partikel, didefinisikan sebagai hasil kali antara massa partikel dan kuadrat jarak dari sumbu rotasi.



Lampiran