Model Benda pada Dinamika

Suatu benda dalam kajian dinamika benda tegar (rigid body dynamics) bisa dimodelkan sebagai partikel atau benda tegar. Jika dimodelkan sebagai partikel, maka benda tersebut tidak memiliki derajat kebebasan rotasional (rotational degrees of freedom). Adapun jika suatu benda dimodelkan sebagai benda tegar maka disamping memiliki derajat kebebasan translasional (translational degrees of freedom), benda tersebut juga memiliki derajat kebebasan rotasional. Pada model benda tegar, gerakan berputar bisa terjadi terhadap suatu pusat berputar (center of rotation) tertentu.

Mari kita perjelas dengan sebuah contoh. Sebuah pesawat misalnya, jika hanya dipandang alias dimodelkan sebagai partikel, maka yang menjadi interest hanyalah pergerakan translasionalnya saja. Perputaran badan pesawat (baik itu pitch, roll, maupun yaw) tidak menjadi interest. Namun jika kita hendak mempelajari perputaran badan pesawat, maka kita harus meninjau pesawat dan memodelkannya sebagai benda tegar.

Model benda tegar sendiri masih bisa dibedakan menjadi 2 berdasarkan jumlah derajat kebebasan yang dikaji: 2 dimensi dan 3 dimensi. Pada model benda tegar 2 dimensi, benda hanya bisa bergerak pada satu bidang saja. Dengan demikian, hanya ada 2 derajat kebebasan translasional (x dan y) dan 1 derajat kebebasan rotasional (gerakan berputar terhadap sumbu z). Adapun pada model benda tegar 3 dimensi, gerakan translasional dan gerakan berputar bisa terjadi pada semua arah.