DINAMIKA ROTASI

mengapa benda itu dapat berputar ? tentunya dalam gerak melingkar,hanya mempelajari besarannya saja, seperti bagaimana kecepatan putarannya, percepatannya, perubahan posisi sudutnya.Konsep-konsep tersebut akan perlukan di bahasan ini.

Dinamika rotasi merupakan kajian fisika yang mempelajari tentang gerak rotasi sekaligus mempelajari penyebabnya.

Amati Phenomena berikut: Pada gerak lurus, gaya merupakan penyebab benda bergerak lurus sedangkan dalam gerak rotasi momen gaya /Torque/Torsi (t”tau”– Nm) merupakan penyebab benda bergerak rotasi. Ini berarti makin besar momen gaya makin mudah suatu benda dapat berotasi.

Dari gambar tersebut, Menurut Anda, di titik manakah gaya harus bekerja agar Mur poros roda sepeda motor mudah berputar/berotasi? Jika kita amati, besarnya momen gaya tergantung dari besar gaya yang diberikan dan lengan momennya (jarak dari sumbu rotasi yang tegak lurus dengan vektor gaya). Secara matematis ditulis:

τ =  F.r

Triks:  Jika F tidak tegak lurus r maka harus dicari dulu komponen F atau r agar saling tegak lurus (lihat gambar!). Maka, syaratnya anda harus bisa menguraikan suatu vektor pada sumbu x dan y! pokoknya silahkan uraikan vektor F atau r yang akan anda uraikan. yang penting keduanya kita peroleh cektor yang saling tegak lurus. Maka dari rumus dasar momen gaya kita ubah menjadi:

τ = F sin Θ . r atau τ = F. r sin Θ

Adapun arah momen gaya dapat kita tentukan dengan aturan tangan kanan dimana lipatan keempat jari menunjukkan arah putaran gaya sedangkan ibu jari menunjukkan arah momen gaya. Sebagai perjanjian tanda, jika benda berputar searah jarum jam, momen gaya diberi tanda negatif sedangkan jika berlawanan arah jarum jam diberi tanda Positif.

Aplikasinya: dari rumus tersebut besarnya momen gaya atau dengan kata lain benda mudah berputar, dipengaruhi besarnya gaya dan jarak poros ke suatu titik gaya itu bekerja. Nah.. contohnya gini, tentunya kita akan menutup/membuka pintu dengan mendorongya tidak dekat porosnya, karena ini lebih berat dibanding membuka dekat daun pintunya. Betulkan….

Silahkan terapkan dalam aplikasi lainnya, tentunya banyak sekali kita terapkan dalam kehidupan sehari-hari

Hukum Kekekalan Energi

Hukum Kekekalan Energi

Semua energi yang berada di alam ini merupakan bentuk perubahan dari energi yang lain. Manusia memperoleh energi dengan memakan makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Namun, tumbuhan bukanlah sumber energi. Tumbuhan mengubah energi dari cahaya matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam makanan melalui proses fotosintesis.

1. Energi mekanik

Energi mekanik adalah energi yang dimiliki benda karena sifat geraknya. Energi mekanik terdiri dari energi potensial dan energi kinetik.

• Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya terhadap suatu acuan. Contohnya adalah sebutir kelapa yang ada di atas pohon. Jika diberi gaya, maka buah kelapa itu akan jatuh. Kelapa yang jatuh memiliki energi.dengan kata lain, kelapa dapat melakukan kerja. Apabila kita berdiri di bawah pohon kelapa, kepala kita akan terasa sakit ketika tertimpa kelapa yang jatuh, sedangkan kelapa yang tergeletak di tanah tidak dapat melakukan kerja.

Energi potensial akan bertambah besar ketika letak benda terhadap titik acuan semakin besar. Kelapa yang ada di cabang rendah energi potensialnya lebih rendah daripada kelapa yang terletak di cabang yang tinggi. Kelapa memiliki energi potensial karena adanya pengaruh gaya gravitasi bumi. Oleh karena itu, energi ini disebut energi potensial gravitasi. Jadi, energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki benda karena ketinggiannya terhadap suatu bidang datar sebagai acuan, misalnya lantai atau tanah. Makin tinggi letak benda terhadap titik acuan, maka energi potensialnya semakin besar.

Persamaannya :

E_p =    energi potensial gravitasi (J)

m     =    massa benda (kg)

g       =    percepatan gravitasi (N/kg)

h       =    ketinggian benda (m)

Karet ketapel yang kita regangkan juga memiliki energi potensial. Karet ketapel dapat melontarkan batu karena adanya energi potensial pada karet yang diregangkan. Demikian juga busur yang ditarik oleh pemanah dapat menggerakan anak panah, karena terdapat energi potensial pada busur yang diregangkan. Contoh lain adaah pegas yang ditekan atau diregangkan. Energi potensial pada tiga contoh ini disebut senergi potensial elastik.

• Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Makin besar kecepatan benda bergerak, maka energi kinetiknya juga akan semakin besar. kembali pada contoh di atas, kelapa yang terletak di atas pohon memiliki energi potensial yang besar. Namun, saat kelapa tersebut jatuh ke tanah, energi potensialnya semakin berkurang dan energi kinetiknya bertambah. Energi dari gerakan itulah yang membuat seseorang merasa sakit apabila tertimpa hantaman kelapa yang jatuh dari pohonnya.

Energi kinetik dirumuskan sebagai :

E_k =    energi kinetik (J)

m     =    massa benda (kg)

v       =    kecepatan benda (m/s)

1. Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Hukum kekekalan energi mengatakan bahwa Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Berdasarkan hukum  tersebut, dapat disimpulkan bahwa pada peristiwa jatuhnya buah kelapa, energi berubah bentu dari energi potensial menjadi energi kinetik.

Energi potensial tidak hilang begitu saja. Namun, berubah sedikit demi sedkit sampai akhirnya menjadi energi kinetik semua. Pada perubahan tersebut, jumlah energi potensial dan kinetik pada kelapa akan sama setiap saat. Dengan kata lain, energi mekanik pada batu akan selalu tetap. Inilah yang disebut dengan hukum kekekalan energi mekanik.

Persamaannya:

E       =    energi mekanik (J)

E_p =    energi potensial (J)

E_k =    energi kinetik (J)

Hukum kekekalan energi mekanik berlaku apabila tidak ada gaya yang bekerja pada benda. Gaya yang dimaksud adalah gaya gesekan dan hambatan udara. Apabila kedua gaya tersebut dihitung, maka akan menambah atau mengurangi energi mekanik.

Mungkin belum banyak yang mengetahui bagaimana banyak sekali keilmuan yang berhubungan dengan rahasia kehidupan, salah satunya adalah ilmu Fisika, dimana ada 1 hukum yang menguak rahasia tentang Energi tanpa batas dan percepatan pencapaian IMPIAN.
Hukum kekekalan Energi dalam Fisika berbunyi: Energi hanya dapat berubah bentuk, namun tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.
Persamaan dalam Energi tersebut adalah:

Em = Ep + Ek

Total sebuah energi terdiri dari energi potensial dan energi mekanik, dimana kesemuanya memiliki hubungan yang searah, semakin besar energi-energi tersebut, maka semakin besar energi totalnya.
Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena posisinya secara vertikal dan dapat dirumuskan sebagai:

Ep = m.g.h

Dimana “h” menggambarkan ketinggian.
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena geraknya dan dirumuskan sebagai berikut:

Ek = 1/2 . m . v2

Dimana “v” merupakan kecepatan dan bernilai kuadrat artinya jika kecepatan bergerak meningkat 2 kali lipat maka energinya meningkat 4 kali lipat.
Dengan persamaan dari sebuah Hukum dalam ilmu Fisika ini dapat kita ketahui bahwa energi tidak pernah musnah, ini menjadikan penguat bahwa orang yang sering beralasan bukanlah orang yang tidak memiliki energi, namun ia adalah orang yang tidak mengetahui dalam bentuk apa energinya hadir.
Dari sini kita dapat belajar bahwa energi dalam kehidupan kita, dalam individu masing-masing dari kita tidak pernah musnah hanya berubah bentuk, dan menjadi pilihanlah bagi setiap individu apakah akan dirubah menjadi energi yang negatif atau energi yang positif.

Lalu apa hubungannya dengan percepatan pencampaian impian?
Inilah rahasia hubungannya:
Untuk memperbesar energi total maka kita perlu memperbesar energi baik potensial maupun kinetik, untuk energi potensial maka perbesarlah “h,” artinya siapa bos tertinggi kita? siapa pemilik isi dunia ini? siapa pemilik kerajaan langit?
Ya, Allah lah posisi tertingginya, sehingga untuk memperbesar energi potensial maka capailah posisi tertinggi agar “h” semakin besar sehingga energi potensial besar.  Bagaimana caranya? dekatlah dengan posisi tertinggi, makin dekat kita dengan Allah maka makin tinggi posisi kita secara vertikal, dengan begitu semakin besar energi yang kita miliki secara positif untuk mempercepat pencapaian IMPIAN.
Setelah memperbesar energi potensial kita, saatnya kita memperbesar energi kinetik melalui peningkatan “v” atau kecepatan dalam bergerak, kecepatan dalam mengambil tindakan.  Mari kita lihat, bila kita bergerak lebih cepat 2 kali dari orang lain maka energi mu akan lebih besar 4 kali dari orang lain.
Kesimpulannya adalah untuk memiliki energi yang besar di dunia, maka dekatkan diri kita kepada Tuhan dan actionlah sebanyak dan secepat mungkin.