Pengertian Ilmu Dinamika Lengkap dalam Ilmu Fisika
Definisi dinamika atau dalam bahasa Inggrisnya Dynamics adalah ilmu yang mempelajari tentang gerak dan gaya penyebabnya. Ilmu ini diketemukan pertama kali oleh Galileo (1564 – 1642). Menurut Galileo, bila sebuah benda dibiarkan sendiri, maka akan bergerak lurus beraturan dan akan berhenti pada suatu titik. Pernyataan ini dikenal sebagai prinsip Galileo, yang secara kuantitatif dirumuskan oleh Sir Isaac Newton dalam hukumnya yang pertama.
Dinamika mendeskripsikan evolusi waktu dari sistem. Meskipun demikian, konsep dinamika tidaklah dikurung untuk fisika, namun terjadi dalam banyak bidang lain: teknik, kimia, biologi, juga dalam ekologi, ekonomi, dan seterusnya.
Dinamika nonlinier mendeskripsikan evolusi waktu melalui persamaan gerak nonlinier, bisa jadi persamaan diferensial biasa, persamaan diferensial parsial, persamaan diferensial, iterasi pemetaan, dan seterusnya. Persamaan gerak nonlinier mencangkup rentang waktu yang begitu panjang, yakni sejak awal sains.
Posisi sudut adalah perbandingan antara panjang busur (s) pada keliling lingkaran dengan jari-jari lingkaran (r). Posisi sudut dihitung dari sumbu x positif berputar melawan arah jarum jam.
Kecepatan sudut (kecepatan angular) adalah pergeseran sudut () tiap interval waktu (). Notasi kecepatan sudut adalah w. Satuannya adalah radian persekon (rad/s).
1. Momen Gaya atau Torsi
Besarnya momen gaya dirumuskan sebagai :
Keterangan :
= Momen gaya (N.m)
d = Lengan momen (m)
F = Gaya (N)
= Sudut antara d dan F
jarak sumbu putar ketitik tangkap gaya dinyatakan sebagai vektor r, maka vektor momen gaya adalah :
Arah momen gaya dinyatakan oleh aturan tangan kanan.
2. Momen Inersia (I)
Yaitu ukuran kelembaman suatu benda untuk berputar terhadap porosnya. Nilai momen inersia sebuah partikel yang berotasi dapat ditentukan dari hasil kali massa partikel m dengan kuadrat jarak partikel tersebut dari titik pusat rotasi.
Untuk benda tegar yang terdiri dari partikel-partikel yang terpisah satu sama lain dengan massa masing-masing m1, m2, dan m3 dengan jarak dari pusat rotasi masing-masing adalah r1, r2 dan r3, maka nilai momen inersia benda tersebut adalah.
Suatu benda tegar pada umumnya terdiri dari satu kesatuan massa yang kontinu dan tidak terpisahkan satu sama lain, sehingga nilai momen inersianya dapat ditentukan dengan persamaan.
3. Hubungan Momen gaya, momen inersia dan percepatan sudut.
- Momen inersia beberapa benda.
4. Energi Kinetik, Rotasi, Usaha rotasi, dan Daya rotasi.
a. Energi Kinetik Rotasi
b. Usaha Rotasi
c. Daya Rotasi
d. Usaha Rotasi adalah selisih energi kinetik rotasi
5. Momen sudut, Impuis sudut, dan hukum kekekalan momentum sudut.
a. Memonetum sudut (L) adalah perkalian silang antara vektor posisi dengan vektor momentum linier (p)
b. Impuis sudut atau impuis angular adalah perkalian antara momen gaya dengan interval waktu. Nilai impuis sudut sama dengan perubahan momentum sudut.
c. Prinsip hukum kekekalan momentum sudut adalah jika tidak ada resultan momen gaya yang bekerja pada sistem benda, maka momentum sudut sistem benda adalah
6. Gerak Menggelinding
Yaitu gerak translasi dan gerak rotasi secara bersamaan.
Ek total = Ek translasi + Ek rotasi
a. Menggelinding pada bidang datar.
- Untuk gerak translasi
F – f = ma dan N – mg = 0
- Untuk gerak rotasi
Besarnya gaya gesekan pada sistem ini adalah :
Dengan menyubstitusikan ke persamaan (a), maka
b. Menggelinding pada bidang miring.
Menurut hukum newton.
- Persamaan gerak dalam arah normal adalah
N – mg Cos d = 0
- Persamaan gerak sepanjang bidang miring
Mg Sin d – f = ma
- Gerak rotasi terhadap pusat massanya
Momen inersia silinder rejal , sehingga diperoleh
Kecepatan benda di dasar bidang miring setelah menggelinding
Sumber:http://tah-hyuuga.blogspot.co.id/2012/03/pengertian-dinamika.html?m=1