7.5 Rotational kinetic energy

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

1. IsiTakrif
   Huraian

   Tenaga kinetik putaran ialah tenaga kinetik jasad tegar akibat putarannya terhadap paksi tetap, iaitu jumlah ½mᵢvᵢ² semua zarah. Unit J.

   Contoh

   Roda tenaga yang berputar pada gandar tetap menyimpan tenaga kinetik walaupun pusatnya tidak bergerak.

2. IsiAsal rumus
   Huraian

   Dengan vᵢ = rᵢω: K = ∑½mᵢrᵢ²ω² = ½Iω².

   Contoh

   Zarah jauh dari paksi bergerak lebih laju, maka menyumbang lebih banyak tenaga.

NotaTakrif tenaga kinetik putaran

Tenaga kinetik putaran (rotational kinetic energy) ialah tenaga kinetik yang dimiliki jasad tegar akibat putarannya terhadap suatu paksi, iaitu hasil tambah tenaga kinetik semua zarahnya: K = ∑½mᵢvᵢ² = ∑½mᵢ(rᵢω)² = ½(∑mᵢrᵢ²)ω² = ½Iω². Unitnya joule (J).

JadualTenaga kinetik linear berbanding putaran

Peta buihCiri tenaga kinetik putaran

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

1. IsiPengiraan langsung
   Huraian

   K = ½Iω², ω dalam rad s⁻¹.

   Contoh

   Roda tenaga I = 0.50 kg m² pada 4.0 rad s⁻¹: K = 4.0 J.

2. IsiMencari ω atau kerja
   Huraian

   ω = √(2K/I). Kerja oleh tork = perubahan K putaran (W = τθ).

   Contoh

   Tork 2.0 N m memutar roda pegun I = 0.50 kg m² melalui 25 rad: K = 50 J, ω = √(200) = 14.1 rad s⁻¹.

Peta alirContoh: tenaga kinetik putaran

1. Roda tenaga (flywheel) I = 0.50 kg m² berputar 4.0 rad s⁻¹.
2. K = ½Iω² = ½(0.50 kg m²)(4.0 rad s⁻¹)² = ½(0.50)(16) J = 4.0 J
3. Jika ω digandakan kepada 8.0 rad s⁻¹: K = ½(0.50)(64) J = 16 J (empat kali ganda)
4. Pemain luncur: sebelum ½(4.0)(2.0)² = 8.0 J; selepas ½(1.6)(5.0)² = 20 J. Tenaga bertambah kerana pemain melakukan kerja menarik tangan, walaupun L malar.