Energi Kinetik Rotasi

Energi kinetik rotasi sebuah benda pejal dapat diturunkan dari energi kinetik translasi sebagai berikut:

 

dengan

 m = massa benda dalam kg;
 v  = kecepatan linier benda dalam m/s²
E_k = energi kinetik benda dalam joule.

Mengingat v = ω R maka

 

 

  

Karena mR² adalah momen inersia maka rumus energi kinetik rotasi dapat dirumuskan sebagai:

 

dengan:

E_{k rot} = energi kinetik rotasi dalam  joule
      I = momen inersia benda dalam  kg.m²
     ω = kecepatan sudut dalam rad/s

Usaha dalam Gerak Rotasi

Perhatikan gambar berikut ini !

 

Sebuah gaya F bekerja pada jarak R dari sumbu putar benda.

Usaha yang dilakukan oleh sebuah momen gaya  yang bekerja untuk merotasikan sebuah benda tegar sejauh dθ dapat diperoleh dari rumus gerak linier sebagai berikut:
W = F.s = F. Rθ;    karena F.R adalah momen gaya maka:

 

dengan 

  W = usaha gerak rotasi dalam  joule
    = momen gaya dalam  kg.m
    θ = sudut yang dibentuk dalam  rad

 

Dalam gerak rotasi sebuah momen gaya melakukan kerja pada benda dan mengubah energi kinetik rotasinya sesuai dengan hubungan

 

Pada gerak rotasi juga berlaku hukum kekekalan energi mekanik jika resultan gaya luar sama dengan nol yaitu :
                                                E_p  +   E_{k tran}  +  E_{k rot}  =  tetap
                                      E_p1 + E_{k tran 1} + E_{k rot 1} = E_p2 + E_{k tran 2} + E_{k rot 2} 
atau                                                         

 

dengan
∆E_p         =  perubahan energi potensial
∆E_{k tran}   =  perubahan energi kinetik translasi

∆E_{k rot}     =  perubahan energi kinetik rotasi

Sumber : E-Dukasi.net