FISIKA 11

h
Contoh
178
r
v
Gambar 5.14 Roda yang menggelinding
dari ketinggian tertentu
mempunyai energi kinetik translasi,
energi kinetik rotasi, dan
energi potensial.
ω
v
Fisika Kelas XI
EK = EKtrans+ EKrot
1 1
EK= mv + Iω
2 2
2 2
Jika benda menggelinding dari ketinggian tertentu, selain mempuyai
energi kinetik, ia juga memiliki energi potensial. Energi total yang dimiliki
benda merupakan energi mekanik yang dirumuskan dengan persamaan
berikut.
Em= EKtrans+ EKrot + EP
1 2 1 2
Em= mv + Iω + mgh
2 2
1. Sebuah roda dengan jejari 19 cm, dan
bermassa 4,5 kg, berputar dengan kecepat an
50 rad/s. Jika roda dianggap silinder tipis
berongga. Tentukanlah energi kine tik rotasi
roda.
Penyelesaian :
Diketahui:
m = 4,5 kg,
r = 19 cm = 1,9 × 10 -1 m
ω = 50 rad/s
Ditanyakan: Ek rot
Keterangan:
m = massa (kg)
v = kelajuan linear (m/s)
I = momen inersia (kg m 2 )
ω = kecepatan sudut terhadap poros (rad/s)
g = percepatan gravitasi (m/s 2 )
h = ketinggian benda
Untuk menganalisis gerak benda kita menggunakan Hukum Kekekal an
Energi Mekanik yang dinyatakan dalam bentuk persamaan:
Em1= Em2
E + E + E = E + E + E
Ktrans1 Krot1 P1
Ktrans2 Krot2 P2
Bagaimanakah penerapan Hukum Kekekalan Energi Mekanik untuk
menyelesaikan soal-soal yang berhubungan dengan gerak rotasi dan menggelinding?
Perhatikan contoh berikut.
Jawab:
Untuk mencari energi kinetik, terlebih
dahulu kita mencari momen inersia roda.
Berdasarkan Tabel 5.1, momen inersia
untuk silinder tipis berongga adalah:
I = mr 2
= 4,5 (1,9 × 10 -1 ) 2
= 4,5 ( 3,61 × 10 -2 )
= 1,624 × 10 -1
= 0,1624 kg m 2