Artikel ini membahas tentang cara mencari momentum sudut dengan massa. Momentum sudut dengan massa hanyalah momentum sudut dari seluruh tubuh yang memiliki massa tertentu.
Artikel ini membahas tentang momentum sudut serta momentum linier benda-benda yang memiliki massa tertentu. Massa benda mempengaruhi nilai momentum sudut secara drastis karena momentum sudut berbanding lurus dengan massa.
Apa itu momentum sudut?
Momentum sudut didefinisikan sebagai produk dari tiga besaran-massa benda, kecepatan benda dan jari-jari rotasi benda.
Ketika kita berbicara tentang momentum sudut, kita perlu memahami bahwa gerakan benda adalah rotasi dan tidak linier. Rotasi dapat berlangsung sekitar satu titik atau sumbu. Meskipun axis akan memberi kita informasi yang lebih baik tentang kerangka acuan. Kami akan mempelajari lebih lanjut tentang momentum sudut dalam artikel ini.
Apa itu momentum linier?
Seperti momentum sudut, momentum linier adalah produk dari dua kuantitas - Massa benda dan kecepatan benda. Agar suatu benda memiliki momentum linier, benda tersebut harus memiliki nilai kecepatan bukan nol.
Momentum linier suatu benda menyiratkan bahwa benda tersebut memiliki nilai kecepatan linier bukan nol. Tanpa kecepatan linier, nilai momentum linier akan menjadi nol. Kami akan mempelajari tentang contoh yang berbeda dari kedua momentum sudut dan momentum linier di bagian selanjutnya dari artikel ini.
Gambar kredit: Tidak mungkin bekerjasama dengan H. Caps, Billard, CC BY-SA 4.0
Cara menghitung momentum sudut per satuan massa
Rumus momentum sudut memiliki tiga besaran-massa benda, kecepatan benda dan jari-jari rotasi.
Untuk satuan massa, rumus kecepatan sudut menjadi, L= vr di mana L menyatakan momentum sudut , v menyatakan nilai kecepatan benda dan r adalah jari-jari rotasi.
Momentum sudut dan hubungan massa
Seperti dibahas pada bagian di atas, momentum sudut dan massa berhubungan langsung satu sama lain. Massa secara langsung mempengaruhi nilai momentum sudut.
Hubungan antara momentum sudut dan massa adalah bahwa momentum sudut suatu benda berbanding lurus dengan massa benda tersebut. Rumus momentum sudut adalah, L = mvr dimana L adalah momentum sudut benda, m adalah massa benda, v adalah kecepatan benda dan r adalah jari-jari benda.
Apa yang terjadi pada momentum sudut ketika massa berlipat ganda?
The bersudut momentum memiliki hubungan proporsionalitas langsung dengan massa. Jadi, ketika massa bertambah, momentum sudut juga meningkat dan momentum sudut berkurang ketika massa berkurang.
Jadi ketika massa menjadi dua kali lipat, nilai momentum sudut menjadi dua kali karena rumus menjadi 2mvr dari mvr yang berarti menjadi 2L dari L. Oleh karena itu kami menyimpulkan bahwa nilai momentum sudut menjadi dua kali lipat jika nilai massa juga menjadi dua kali lipat.
Contoh momentum sudut
Kita bisa melihat contoh momentum sudut dalam kehidupan kita sehari-hari. Contoh momentum sudut diberikan dalam daftar di bawah ini-
- Penari balet – Seorang balerina berputar dengan jari kakinya. Kecepatan sudut balerina tergantung pada gerakan tangannya. Tangan ketika dibentangkan akan mengurangi kecepatan sudut. Ini karena jari-jari rotasi meningkat. Ketika balerina mendekatkan tangannya ke tubuh, kecepatan sudutnya meningkat. Oleh karena itu ini adalah contoh sempurna untuk menggambarkan hukum konservasi momentum.
- Peluncur es – Gerakan ice skater mirip dengan balerina saat dia melakukan aksi. Peseluncur es berputar di atas sepatu rodanya sedemikian rupa sehingga kecepatan sudut bervariasi dengan gerakan tangannya. Ice skater bergerak berputar dengan kecepatan sudut yang lebih tinggi ketika tangannya lebih dekat dengan tubuh, hal ini karena jari-jari rotasi berkurang. Demikian juga kecepatan sudut berkurang ketika tangannya terentang lebar. Ini terjadi karena fakta bahwa radius rotasi meningkat. Ini juga merupakan contoh sempurna dari kekekalan momentum sudut.
- Pemain bola basket memutar bola di jarinya – Kita semua pasti pernah melihat pemain bola basket memutar bola basket dengan jari mereka. Ketika bola berputar bola mencapai sejumlah momentum sudut maka ini juga merupakan contoh momentum sudut yang kita lihat dalam kehidupan kita sehari-hari.
- Rotasi Bumi – Rotasi permukaan bumi memungkinkan permukaan memiliki sejumlah momentum sudut tertentu. Nilai momentum sudut dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang dibahas di atas.
- Bilah kipas – Bilah kipas memiliki momentum sudut setelah kipas dinyalakan. Fakta penting bahwa kipas dengan bilah yang lebih kecil berputar lebih cepat dan kipas dengan bilah yang lebih besar berputar lebih lambat. Ini karena bilah yang lebih kecil memiliki jari-jari rotasi yang lebih rendah dan karenanya kecepatan sudut yang lebih besar, bilah yang memiliki panjang lebih banyak akan memiliki kecepatan sudut yang lebih kecil. Ini juga merupakan contoh kekekalan momentum sudut.
- Satelit berputar mengelilingi bumi – Satelit yang berputar mengelilingi Bumi adalah contoh momentum sudut karena satelit akan mendapatkan momentum sudut hanya setelah itu dapat mengorbit di sekitar Bumi. Satelit tetap di orbit dengan menggunakan keseimbangan dua gaya - tarikan gravitasi dari Bumi dan gaya sentrifugal yang bekerja pada satelit.
- Disk berputar– Saat kita memutar disk, disk mulai berputar pada sumbu rotasi yang sama. Disk mencapai momentum sudut saat mulai berputar.
- Mainan– Beberapa mainan memiliki elemen berputar di dalamnya. Elemen-elemen yang berputar ini memiliki momentum sudut yang karenanya mereka berputar. Dalam mainan juga sudut momentum kekal.
- Pompa putar– Pada pompa putar, bagian yang berputar di dalam pompa memiliki momentum sudut yang terkait dengannya.
- Roda gerobak – Roda gerobak ketika berputar mencapai kecepatan sudut. Akibatnya ia mencapai momentum sudut juga.
- Roda raksasa– Roda raksasa tidak lain adalah wahana taman hiburan di mana orang-orang duduk di dalam kabin. Kabin ini bergerak ke atas dalam lintasan melingkar. Dengan cara ini roda raksasa mencapai kecepatan sudut. Kecepatan putarannya sangat lambat tetapi radius putarannya sangat besar. Sehingga momentum sudut juga sangat besar dengan cara ini.
