Rumus hukum II Newton versi momentum sudut ini merupakan analogi rotasional dari rumus hukum II Newton versi momentum.
Jika resultan momen gaya bernilai nol maka rumus di atas berubah menjadi :
Keterangan :
Io = Momen Inersia Awal, It = Momen Inersia Akhir
Wo = Kelajuan Sudut Awal, Wt = Kelajuan Sudut Akhir
Lo = Momentum Sudut Awal, Lt = Momentum Sudut Akhir
Arah Gerak Momentum Sudut
Menentukan arah gerak momentum sudut yaitu dengan menggunakan aturan tangan kanan: putar keempat jari yang dirapatkan sesuai dengan arah gerak rotasi, maka arah tunjuk ibu jari menyatakan arah vektor momentum sudut. Jika arah keempat jari yang dirapatkan berlawanan jarum jam, momentum sudutnya bernilai positif.
Contoh Soal
Partikel bermassa 2 kg mengitari sumbu putar dari jarak 2 meter dengan kelajuan sudut 2 rad/s. Jika jarak partikel dari sumbu rotasi berubah menjadi 1 meter, tentukan kelajuan sudut partikel!
Pembahasan
Diketahui :
Massa partikel = 2 kg
Jarak partikel dari sumbu rotasi (1) = 2 meter
Kelajuan sudut awal = 2 rad/s
Jarak partikel dari sumbu rotasi (2) = 1 meter
Ditanya : kelajuan sudut akhir ?
Jawab :
Hitung momen inersia (I) partikel
Momen inersia awal (I awal) :
I awal = m r2 = (2 kg)(2 m)2 = (2 kg)(4 m2) = 8 kg m2
Momen inersia akhir (I akhir) :
I akhir = m r2 = (2 kg)(1 m)2 = (2 kg)(1 m2) = 2 kg m2
Hitung kelajuan sudut akhir
Hukum kekekalan momentum sudut :
Momentum sudut awal = momentum sudut akhir
(momen inersia awal)(kelajuan sudut awal) = (momen inersia akhir)(kelajuan sudut akhir)
(8 kg m2)(2 rad/s) = (2 kg m2)(kelajuan sudut akhir)
Kelajuan sudut akhir = 8 rad/s