Memahami konsep fisika sering kali membutuhkan latihan dan penerapan yang luas. Salah satu konsep yang penting untuk dipahami adalah momentum dan momen gaya. Dalam konteks ini, kita akan membahas mengenai sebuah roda berbentuk cakram homogen dengan jari – jari 50 cm dan massa 200 kg. Jika momen gaya yang bekerja pada roda ini adalah 250 Nm, pertanyaan yang muncul adalah: “Bagaimana kita memahami dan menghitung percepatan sudut roda tersebut?”
Pertama, kita memerlukan beberapa informasi dasar. Momen gaya, atau torsi, dalam fisika didefinisikan sebagai gaya yang menyebabkan rotasi. Ini dinyatakan dalam Newton meter (Nm). Di sisi lain, percepatan sudut adalah tingkat perubahan kecepatan sudut. Ini dinyatakan dalam satuan radian per detik persegi (rad/s²).
Roda yang kita bicarakan adalah cakram homogen, yang berarti massa roda tersebut secara merata tersebar di seluruh volume roda. Dalam hal ini, momen inersia (I) dari sebuah cakram homogen dihitung dengan rumus:
I = 0.5 * m * r²
dimana m adalah massa dan r adalah jari-jari. Dalam kasus ini, massa (m) adalah 200 kg dan jari-jari (r) adalah 50 cm atau 0.5 meter.
Substituting these values, kita mendapatkan:
I = 0.5 * 200 * (0.5)² = 25 kg.m²
Percepatan sudut (α), di sisi lain, dihitung dengan rumus:
α = τ / I
dimana τ adalah momen gaya. Dalam situasi ini, momen gaya adalah 250 Nm.
Substituting the values, kita mendapatkan:
α = 250 Nm / 25 kg.m² = 10 rad/s²
Oleh karena itu, jika momen gaya yang bekerja pada roda adalah 250 Nm, percepatan sudut roda berbentuk cakram homogen dengan jari – jari 50 cm dan massa 200 kg adalah 10 radian per detik persegi.
Jadi, jawabannya apa? Jawabannya adalah percepatan sudut roda tersebut adalah 10 rad/s².
