Apakah seorang penari balet yang merentangkan tangannya akan berputar dengan kecepatan yang kecil?
|
Sahabat fisioner kali ini kita akan membahas topik tentang hukum kekekalan momentum sudut dan aplikasinya pada penari balet. Terdapat beberapa penerapan hukum kekekalan momentum sudut dalam kehidupan kita, misalnya penari balet, atlet ice skating, atlet loncat indah, dan yang lainnya. Sudah tahukah sahabat fisioner dengan hukum kekekalan momentum sudut? Untuk lebih memahaminya silahkan sahabat fisioner mempelajari topik tentang hukum kekekalan momentum sudut dan aplikasinya pada penari balet berikut ini. 1. Konsep hukum kekekalan momentumMomentum SudutAnda telah mengenal besaran momentum linear yang dinyatakan oleh P = m.v. Pada gerak rotasi, yang analog dengan momentum linear adalah momentum sudut. Massa analog dengan momen inersia, kecepatan linear analog dengan kecepatan sudut, maka momentum sudut momentum sudut didefinisikan sebagai perkalian antara momen inersia dan kecepatan sudut. Secara matematis, ditulis sebagai berikut. Momentum sudut merupakan besaran vektor karena memiliki besar dan arah. Arah momentum sudut dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar di atas. Arah putaran keempat jari menunjukkan arah rotasi, sedangkan ibu jari menunjukkan arah momentum sudut. Jika lengan torsi terhadap poros r dan kecepatan linear v benda (benda dianggap partikel) diberikan, besar momentum sudut L dapat dihitung sebagai berikut. Hukum kekekalan momentum linear menyatakan bahwa jika pada suatu sistem tidak bekerja resultan gaya luar (SF = 0 ), momentum linear sistem adalah kekal (tetap besarnya). Pada gerak rotasi pun anda akan menjumpai hukum kekekalan momentum sudut. Jika momen gaya luar sama dengan nol, berlaku Hukum Kekekalan Momentum Sudut, yaitu momentum sudut awal akan sama besar dengan momentum sudut akhir. Secara matematis, pernyataan tersebut ditulis sebagai berikut.  Dari persamaan hukum kekekalan momentum sudut, dapat dilihat bahwa apabila I bertambah besar, ω akan semakin kecil. Sebaliknya, apabila ω semakin besar maka I akan mengecil. Seorang penari balet memiliki momen inersia 8 kgm2 ketika kedua lengannya terlentang dan 2 kgm2 ketika merapat ke tubuhnya. Pada saat kedua lengannya terlentang, penari tersebut berputar dengan kelajuan 3 putaran/s. Setelah itu, kedua lengannya dirapatkan ke tubuhnya. Tentukanlah laju putaran penari ketika kedua lengannya merapat! Penyelesaian Diketahui: I = 8 kgm2 I’= 2 kg m2 ω = 3 putaran/s Ditanyakan : ω ' = ...? Jawab:
Jadi lajunya adalah 12 putaran/s.
KONSERVASI MOMENTUM SUDUTFISIKA SMA Kelas XI Semester 2 PRINSIP TARIAN BALETSeorang penari balet akan menarik tangannya ke dekat badannya untuk berputar lebih cepat dan merentangkan kedua tangannya untuk berputar lebih lambat. Ketika penari menarik kedua tangannya ke dekat badannya, momen inersia sistem berkurang sehingga kecepatan sudut penari makin besar. Sebaliknya, ketika kedua tangannya terentang, inersia sistem meningkat sehingga kecepatan sudut penari makin kecil. Hasil Pengamatan Loncat Indah KESIMPULAN1)Sebuah benda bermassa m berotasi pada sumbu tetap dengan kecepatan sudut sehingga memiliki momentum sudut. Besar momentum sudutnya:Keterangan:L = momentum sudut (kg m2 rad/s)I = momentum inersia (kg m2)= kecepatan sudut (rad/s)IL 2) KONSERVASI MOMENTUM SUDUT“Momentum sudut total pada benda yang berotasi, tetap konstan jika torsi total yang bekerja padanya sama dengan nol.” Pernyataan Hukum Konservasi Momentum SudutkonstanI2211II Upload your study docs or become a Course Hero member to access this document Upload your study docs or become a Course Hero member to access this document End of preview. Want to read all 9 pages? Upload your study docs or become a Course Hero member to access this document |
