Sabtu, 28 Februari 2015

Momentum Angular 2 - Hukum Kekekalan Momentum Angular

Hukum Kekekalan Momentum Angular

Sama kayak hk kekekalan momentum linear p awal = p akhir, momentum angular juga L awal = L akhir.

"Total momentum angular sebuah sistem selalu tetap(kekal) apabila tidak ada torsi luar yg bekerja"

ΣL awal = ΣL akhir
Σ(I awal ω awal) = Σ(I akhir ω akhir)

(dengan catatan I awal = I akhir jika benda tidak mengalami perubahan momen inersia)



Masa sih?
Bukti & contoh kehidupan sehari-hari, sekalian contoh soal :
Pernah ke Ice Rink di Mall Taman Anggrek? Coba liat deh para skaters yg udah pro. Setiap mereka mau melakukan spin, pasti mereka rentangin tangan, terus baru mulai muter. Selama mereka muter, sedikit demi sedikit mereka tarik tangan mereka ke arah dalam, malah sampe kedua tangan diangkat keatas & dirapetin. Anehnya, waktu mereka melakukan ini, lama2 kok mereka muternya makin cepet. Terus selesai muter, mereka rentangin lagi tangan mereka pelan2, anehnya lagi, kok skrng malah putarannya melambat, terus lama2 berhenti(dijamin, ga bakal ada skater yg abis muter kenceng, bisa langsung berhenti tanpa ngerentangin tangan). Why?....

Momentum angular kekal. Waktu pertama mau muter, alasan skater merentangkan tangan adalah supaya momen inersianya besar(inget I = mr^2, pusat/poros puataran kan segaris sama badan kita, kalo tangan direntangin = makin jauh dari badan = makin gede nilai r nya = makin gede juga nilai I nya). Misalkan momen inersia skater sekarang 10 kgm^2 terus muter kecepatan sudutnya 2rad/s.
Momentum angular skater = Iω = 10.2 = 20 kgm^2/s.

Setelah muter, tangannya dikit2 ditarik, ini supaya momen inersianya berkurang. Misalkan momen inersia skater skrng cuma tinggal 5 kgm^2, maka kecepatan sudutnya sekarang :

ΣL awal = ΣL akhir
20 kgm^2/s = 5kgm^2.ω
ω = 20/5 = 4rad/s
tuh kan kecepatan sudutnya naik, awalnya cuma 2rad/s, skrng jadi 4 rad/s.

Pas mau berhenti juga sama. Kalo kecepatan sudutnya masih tinggi, sulit ngerem, pasti jatoh. Jadi buat ngurangin lagi kecepatan sudutnya, skater kembali merentangkan tangan supaya momen inersianya kembali besar, efeknya ya kecepatan sudutnya mengecil, kalo putarannya udah lambat lagi, pasti gampang ngeremnya.

Contoh lain, pernah mainan kursi kantor gitu ga? Yg bawahnya ada roda dan bisa muter2?
Coba dah, naik ke kursinya, julurin kaki ke depan, terus coba puter diri lu sendiri. Selama muter, coba pelan2 tarik kaki lu, pasti lu bakal ngerasain kalo putaran kursinya jd lebih cepet. Terus coba julurin lagi, pasti dia melambat putarannya. Tapi ini harus dilakukan secara cepat ya, soalnya kursi lama2 juga pasti melambat grgr ada gesekan lantai, gesekan udara, dan gesekan2 lainnya.


Buat yang udah baca dan paham isi artikel ini, tolong ilmunya bagi ke temen2 yg lain ya :)
#fisikasukber37

Tidak ada komentar: