Jika terdapat daya paduan pada objek berjisim m, maka objek tersebut bergerak dalam garis lurus dengan pecutan a. Hubungan antara daya paduan, jisim dan pecutan dinyatakan melalui persamaan:
Ini adalah persamaan hukum kedua Newton yang telah dipelajari dalam kelas X.
Kuantiti fizik dalam gerakan putaran yang sama dengan daya paduan dalam gerakan lurus ialah momen daya paduan . Kuantiti fizik dalam gerakan putaran yang sama dengan jisim dalam gerakan lurus ialah momen inersia . Kuantiti fizik dalam gerakan putaran yang sama dengan pecutan dalam gerakan lurus ialah pecutan sudut.
Jika ada momen daya yang terhasil pada objek yang mempunyai momen inersia kemudian objek itu berputar dengan pecutan sudut pasti. Hubungan antara momen daya yang terhasil, momen inersia dan pecutan sudut dinyatakan melalui persamaan:
Persamaan bagi hukum gerakan putaran kedua Newton adalah sama dengan persamaan bagi hukum gerakan linear kedua Newton.
Contoh masalah
1. Sebuah takal cakera pepejal dengan jisim 1 kg dan jejari 10 cm mempunyai tali yang dililit di sekeliling tepinya, dan pemberat 1 kg digantung pada salah satu hujung tali. Andaikan tali itu tidak berjisim. Tentukan magnitud pecutan ke bawah beban tersebut. g = 10 m/s2.
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
F = w = mg = (1)(10) = 10 Newton
r = 0,1 meter
Soalan: pecutan beban (a)?
Jawapan:
Kirakan momen inersia dan momen daya:
Momen inersia takal cakera pepejal:
Saya = ½ encik2 = ½ (1)(0,1)2 = (0,5)(0,01) = 0,005 kg/m2
Momen daya:
Pecutan sudut takal:
Pecutan linear beban:
2. Sebuah takal cakera pepejal dengan jisim 2M dan jejari R, dililit di sekeliling tepi tali dengan seutas tali, dan beban berjisim m digantung pada satu hujung tali. Apabila beban dilepaskan, takal berputar dengan pecutan sudut alfaJika objek berjisim M dilekatkan pada takal, takal akan berputar dengan pecutan sudut yang sama, jisim beban mesti dibuat... (1 takal = ½ MR2)
Perbincangan
Dikenali :
Jisim takal cakera pepejal = 2M
Jejari takal cakera pepejal = R
Jisim beban = m
Ditanya :
Jisim beban itu?
Jawapan:
Kirakan momen inersia takal cakera pepejal, sebelum dan selepas objek berjisim M dilekatkan padanya:
Momen inersia 1:
Saya = ½ encik2 = ½ (2M)(R)2 = MR2
Momen inersia 2:
Saya = ½ encik2 = ½ (2M + M)(R)2 = ½ (3M)(R)2 = 1,5 MR2
Momen daya yang disebabkan oleh beban pada takal:
Pecutan sudut takal adalah sama, sebelum dan selepas objek berjisim M dilekatkan.
Jisim beban = 1,5 kali jisim beban awal
