Sebuah piringan dengan massa 200 gram berputar dengan kecepatan sudut 90 rpm piringan lain dijatuhkan tepat diatas piringan pertama sehingga keduanya berputar dengan kecepatan yang sama. Jika jari-jari masing-masing piringan tersebut adalah 20 cm, maka kecepatan sudut kedua piringan setelah keduanya bergabung adalah...

<p>Jawaban yang benar adalah 45 rpm.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>m1 = m2 = 200 gram = 0,2 kg</p><p>ω = 90 rpm</p><p>r1 = r2 = 20 cm = 0,2 m</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya:</p><p>ω' = ...?</p><p>&nbsp;</p><p>Jawab:</p><p>Konsep yang kita gunakan adalah momentum sudut. Untuk sistem yang berotasi tanpa ada torsi dari luar berlaku hukum kekekalan momentum sudut yaitu:</p><p>&nbsp;</p><p>L = L'</p><p>I x ω = I' x ω'.</p><p>&nbsp;</p><p>Keterangan:</p><p>I = momen inersia (kg m^2)</p><p>ω = kecepatan sudut (rad/s).</p><p>&nbsp;</p><p>Dari kasus di atas, piringan dianggap keping berongga sehingga I = m x r^2, maka diperoleh:</p><p>L = L'</p><p>I x ω = I' x &nbsp;ω'</p><p>m1 x r1^2 x ω = [(m1 x r1^2) + (m2 x r2^2)] x ω'</p><p>0,2 x &nbsp;0,2^2 x 90 = [(0,2 x 0,2^2) + (0,2 x 0,2^2)] x ω'</p><p>90 = 2 x ω'</p><p>ω' = 45 rpm.</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, kecepatan sudut kedua piringan setelah keduanya bergabung adalah 45 rpm.</p>