KOMPAS.com - Momentum sudut adalah hasil kali momentum inersia dengan kecepatan sudutnya dan merupakan besaran vektor.
Dikutip dari Buku Wangsit (Pawang Soal Sulit) HOTS UTBK SBMPTN SAINTEK 2021 (2020) oleh Tim Tentor Master, rumus momentum sudut, yakni:
L = I . ω
Keterangan:
I = momen inersia (kg.m²)
ω = kecepatan sudut (rad/s)
L = momentum sudut (kg. m²/s)
Baca juga: Cara Mencari Berat Benda di Bulan Menggunakan Rumus Gaya Berat
Hukum kekekalan momentum sudut
Bunyi hukum kekekalan momentum sudut, yaitu:
"Jika tidak ada momen gaya (torsi) luar yang bekerja pada benda, maka momentum sudut suatu benda adalah kekal."
Rumus hukum kekekalan momentum sudut:
Usaha pada gerak rotasi
Adapun beberapa rumus yang dipakai untuk mencari usaha (W) pada gerak rotasi, yakni:
Baca juga: Rumus Momen Inersia menurut Bentuk Benda
Contoh soal
Sebuah lemari besi dengan berat 300 N (awalnya dalam keadaan diam) ditarik oleh sebuah gaya dengan arah membentuk sudut teta di atas garis mendatar (cos θ = ). Apabila koefisien gerak status dan kinetik antara lemari besi dan lantai berturut-turut adalah 0,5 dan 0,4, gaya gesek kinetik yang bekerja pada lemari besi adalah 72 N dan besar percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka percepatan lemari besi dan gaya yang menarik lemari besi berturut-turut adalah ....
A. dan 90 N
B. dan 150 N
C. dan 210 N
D. dan 90 N
E. dan 150 N
Baca juga: Momen Inersia: Pengertian dan Faktor yang Memengaruhinya
Jawab:Pertama, kita ilustrasikan terlebih dulu gambar lemari besi dan sudutnya.
Diketahui:
- W = 300 N
- μk = 0,4
Ditanyakan:
- Percepatan lemari besi dan gaya yang menarik lemari besi berturut-turut = ....?
Pembahasan:
Pertama, kita hitung terlebih dulu gaya normal yang terjadi pada lemari besi.
Besar gaya normal:
Baca juga: Cara Menghitung Gaya Gravitasi dan Gaya Berat
Selanjutnya, kita cari besar gaya pada sumbu x dan y.
- Komponen sumbu y:
∑ Fy = 0
F sin θ+N-w =0
F sin θ = w-N
F sin θ = 300-180
F sin θ = 120
F = 120
- Komponen sumbu x:
∑Fx = ma
F cos θ - fk = ma
F cos θ = ma + fk
90=30a+72
18=30a
Jadi, besarnya gaya F dan percepatan benda masing-masing adalah 150 N dan . Jawaban (B).
Baca juga: Cara Mengerjakan Soal Gaya Gravitasi Newton pada Apel yang Jatuh
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.