Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar

Dalam kehidupan sehari-hari, apa lagi di zaman modern seperti ini, banyak kita melihat alat-alat yang berhubungan dengan gerak rotasi terutama dalam bidang transportasi seperti kendaraan bermotor, mobil, sampai pesawat terbang sekalipun. Bahkan di rumah kita sendiri, seprti gerak rotasi pada daun pintu, baut, kunci pas di perbengkelan dan lain-lain. Ini semua akan kita kupas dalam bahasan Gerak Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar.
Penyebab gerak suatu benda adalah gaya, sedangkan pada gerak rotasi sesuatu yang menyebabkan benda itu bergerak rotasi atau berputar adalah momen gaya atau torsi.
Momen gaya atau torsi didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dengan lengan gaya yaitu jarak titik ke garis kerja gaya pada arah tegak lurus.
Kalau pada gerak translasi ada massa kelembaman, maka pada gerak rotasi juga ada kelembaman yang disebut dengan momen inersia (I), yaitu menyatakan bagaimana massa benda itu terdisribudikan di sekitar sumbu rotasinya. Momen inersia secara matematis merupakan hasil kali dari massa partikel (m) dengan kuadrat jaraknya dari sumbu rotasi (r kuadrat).
Setiap benda bergerak memiliki energi kinetik, benda yang berotasi juga akan memiliki energi kinetik rotasi. Besarnya energi kinetik rotasi sebanding dengan momen inersia dengan kuadrat kecepatan sudut putaran. Dari perhitungan momen gaya ini kita juga dapat menentukan letak titik berat suatu benda, titik berat (zo) adalah letak suatu titik yang mewakili keseluruhan gaya gravitasi benda dari setiap partikel-partikel penyusunnya. Untuk benda tegar yang homogen (sejenis) pada medan gravitasi homogen letak titik berat benda akan sama dengan titik pusat massanya (tpm) yaitu di tengah-tenag benda tegar tersebut.
Suatu partikel dikatakan dalam keadaan setimbang apabila resultan gaya yang bekerja pada partikel sama dengan nol (sigma F = 0). Benda tegar adalah benda yang apabila dipengaruhi gaya-gaya tidak mengalami perubahan bentuk, pada benda tegar juga bisa mengalami kesetimbangan yaitu ada 2 kemungkinan, kesetimbangan translasi dan kesetimbangan rotasi. Benda tegar akan mengalami kesetimbangan rotasi apabila jumlah momen gaya yang bekerja pada benda tegar itu sama dengan nol (sigma torsi = 0). Dilihat dari perubahan posisi titik beratnya jenis kesetimbangan ada 3 jenis, yaitu kesetimbangan stabil, kesetimbangan labil dan kesetimbangan netral.
Nah, itulah sedikit gambaran bahasan Gerak Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar, semoga dapat difahami dan bisa bermanfaat. Amiiin.