Menggelinding

Gerak menggelinding merupakan perpaduan gerak antara gerak translasi (lurus) dan gerak rotasi (melingkar).

Perhatikan gambar berikut :

 Sebuah silinder di atas bidang datar yang kasar didorong dengan gaya F mendatar mengarah pada pusat silinder. Akibat gaya gesek (f) antara silinder dengan bidang, maka selain bergeser bola juga berotasi sehingga silinder menggelinding. Bila tidakada gaya gesekan, maka silinder akan tergelincir (hanya bergerak translasi).

      Untuk gerak translasi dikarenakan bekerjanya gaya F pada benda berlaku:

        

ΣF = m.a

           F – f = m.a

Benda berotasi akibat gaya gesek (f) membentuk momen dengan lengan gaya R terhadap pusat silinder, sedangkan gaya F tidak membentuk momen terhadap pusat silinder, maka untuk gerak rotasinya berlaku :

         Σt = I.a

f .R = I.a/R  atau a=f.R²/I 

 

a = percepatan linier (m/s²)

f = gaya gesekan (N)

R = jari-jari benda (m)

I = momen inersia (kg.m²)

ENERGI GERAK MENGGELINDING

·  Benda yang mengalami gerak menggelinding memiliki energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi, sehingga energi gerak menggelinding adalah :

EK_tot  = EK _rot + EK _trans

          = 0,5. I.ω²  + 0,5.m.v²

EK_tot = energi total gerak menggelinding

EK_rot = energi rotasi (J)

EK_trans = energi translasi (J)

m = massa benda (kg)

I = momen inersia (kg.m²)

v = kecepatan linier (m/s)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK PADA GERAK MENGGELINDING

Jika jumlah gaya luar sama dengan nol, maka pada gerak mengeglinding  pada bidang datar  dan miring berlaku hukum kekekalan energi mekanik :

                          EM₁ = EM₂

EP₁ + EK_{tran 1} + EK_{rot 1} = EP₂ + EK_{tran 2} + EK_{rot 2}