Newtons andre lov om rotasjonsbevegelse

Jika terdapat resultan gaya pada suatu benda bermassa m maka benda bergerak lurus dengan percepatan a. Hubungan antara resultan gaya, massa dan percepatan dinyatakan melalui persamaan :

Ini adalah persamaan hukum II Newton yang telah dipelajari di kelas X.

Besaran fisika pada gerak rotasi yang identik dengan resulterende kraft pada rett bevegelse er resulterende kraftmoment. Besaran fisika pada gerak rotasi yang identik dengan massa pada gerak lurus adalah treghetsmoment. Besaran fisika pada gerak rotasi yang identik dengan percepatan pada gerak lurus adalah vinkelakselerasjon.

Jika terdapat resulterende kraftmoment pada suatu benda yang mempunyai treghetsmoment maka benda berotasi dengan percepata sudut tertentu. Hubungan antara resultan momen gaya, momen inersia dan pecepatan sudut dinyatakan melalui persamaan :
Persamaan hukum II Newton pada gerak rotasi ini identik dengan persamaan hukum II Newton pada gerak lurus.

Eksempel på hva
1. Katrol cakram pejal bermassa 1 kg dan berjari-jari 10 cm, pada tepinya dililitkan tali, salah satu ujung tali digantungi beban 1 kg. Anggap tali tak bermassa. Tentukan besar percepatan gerak turunnya beban. g = 10 m/s².
Diskusjon
Det er kjent at:
F = w = m g = (1)(10) = 10 Newton
r = 0,1 meter
Ditanya : percepatan beban (a) ?
Jawab:
Hitung momen inersia dan momen gaya :
Treghetsmomentet til en solid skive:
Jeg = ½ mr² = ½ (1)(0,1)² = (0,5)(0,01) = 0,005 kg/m²²
Momen gaya :
Vinkelakselerasjon av trinsen:
Percepatan linear beban :

2. Katrol cakram pejal bermassa 2M dan berjari-jari R, pada tepinya dililitkan tali, salah satu ujung tali digantungi beban bermassa m. Ketika beban dilepas, katrol berotasi dengan percepatan sudut alpha. Jika pada katrol ditempelkan benda bermassa M maka katrol akan berputar dengan percepatan sudut yang sama, massa beban harus dijadikan…. (I katrol = ½ M R²)
Diskusjon
Det er kjent :
Massa katrol cakram pejal = 2M
Jari-jari katrol cakram pejal = R
Massa beban = m
Spurt :
Massa beban ?
Jawab:
Hitung momen inersia katrol cakram pejal, sebelum dan setelah ditempelkan benda bermassa M :
Momen inersia 1 :
Jeg = ½ mr² = ½ (2M)(R)² = MR²
Momen inersia 2 :
Jeg = ½ mr² = ½ (2M + M)(R)² = ½ (3M)(R)² = 1,5 MR²
 
Momen gaya yang ditimbulkan oleh beban pada katrol :
Percepatan sudut katrol sama, baik sebelum setelah ditempelkan benda bermassa M.
Massa beban = 1,5 kali massa beban mula-mula

Referanse