Materi Fisika - Momen Inersia: Pengertian, Rumus dan Contoh Soal
Oct 30, 2020
Edit
Materi Fisika SMA kelas 11 (Momen Inersia) – Momen inersia adalah kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan keadaan putarnya baik tetap diam atau tetap bergerak memutar.
Momen inersia sangat penting dalam mempelajari perilaku gerak benda di muka bumi ini.
Contohnya ketika memutar sebuah kelereng mulanya kita melihat kelereng berputar begitu cepat dan lama kelamaan akan berhenti bergerak dan diam.
Nah, contoh diatas disebabkan oleh momen innersia kelereng yang cenderung untuk diam atau mempertahankan pada posisi semula. Masih banyak lagi contoh peristiwa momen inersia benda dalam kehidupan sehari-hari. Untuk lebih jelasnya tentang materi momen inersia, mari simak penjelasan berikut.
Perlu diketahui bahwa Hukum kelembaman atau hukum inersia adalah istilah yang sama dengan hukum pertama Newton. Hukum ini di rumuskan oleh Issac Newton yang pasti sudah sering kita temui saat SMP.
Hukum pertama Newton berbunyi bahwa benda yang tidak diberi gaya eksternal (gaya dari luar) akan cenderung mempertahankan keadaannya. Sebuah benda mencoba untuk mempertahankan keadaanya yang sangat bergantung pada momen inrsia.
Semakin besar momen inerssia maka benda akan sulit bergerak. Sebaliknya, momen inerrsia yang bernilai kecil menyebabkan benda akan mudah bergerak.
Keterangan:
m = massa benda (kg)
r = jarak benda terhadap sumbu putar (m)
Satuan momeninersia dapat diturunkan dari besaran penyusunnya sehingga momeninersia mempunyai satuan Internasional (SI) adalah kg m²
Selain untuk menyelesaikan momen inersia sistem partikel tunggal seperti penjelasan sebelumnya. Momen inersia juga menjelaskan untuk sistem partikel berjumlah banyak yang mana merupakan jumlah dari momeen inersia masing-masing komponen sistem partikel.
Secara metematis apabila diuraikan sebagai berikut
Notasi Σ (baca : sigma) adalah penjumlahan momen inersia sistem partikel sebanyak n.
Momen inersia tidak hanya bergantung pada massa dan jarak terhadap titik putar nya. Melainkan juga sangat bergantung pada bentuk benda seperti bentuk batang silinder, bola pejal cincin dan seterusnya masing-masing memiliki nilai momen iinersia yang berbeda.
Rumus momeninersia untuk bentuk benda teratur ini telah diketahui dan dirumuskan secara praktis sehingga memudahkan kita mengingat dan menghafalkannya.
1. Bola bermassa 100 gram dihubungkan dengan seutas tali yang panjangnya 20 cm seperti pada gambar. Momen Inersia bola terhadap sumbu AB adalah…
Pembahasan:
Momeninersia sebuah bola bermassa m = 0,1 kg dengan panjang tali r= 0,2 m adalah
2. Sebuah sistem dibawah ini terdiri dari 3 partikel. Jika m1 = 2 kg, m2 = 1 kg dan m3 = 2 kg, tentukan momeninersia sistem tersebut jika diputar menurut:
a) poros P
b) poros Q
Pembahasan:
Cakram pejal memiliki momen inersia
5. Tentukan nilai mmomen inersia bola pejal bermassa 15 kg dan berjari-jari 0,1 meter, jika sumbu rotasi berada di pusat bola, sebagaimana ditunjukkan gambar!
Pembahasan:
Moment inersia bola pejal sumbu rotasi berada di pusat
6. Diberikan sebuah batang tipis dengan panjang 4 meter dan bermassa 0,2 kg seperti gambar berikut:
Jika momen inersia dengan poros di pusat massa batang adalah I= 1/12 ML2 tentukan besar momen inersia batang jika poros digeser ke kanan sejauh 1 meter!
Pembahasan:
Momen inersia batang pejal, sumbu putar digesar sebesar r=1 m dari pusat
Momen inersia sangat penting dalam mempelajari perilaku gerak benda di muka bumi ini.
Contohnya ketika memutar sebuah kelereng mulanya kita melihat kelereng berputar begitu cepat dan lama kelamaan akan berhenti bergerak dan diam.
Nah, contoh diatas disebabkan oleh momen innersia kelereng yang cenderung untuk diam atau mempertahankan pada posisi semula. Masih banyak lagi contoh peristiwa momen inersia benda dalam kehidupan sehari-hari. Untuk lebih jelasnya tentang materi momen inersia, mari simak penjelasan berikut.
Momen Inersia
Momen inersia adalah kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan keadaannya baik tetap diam atau tetap bergerak. Momen inersia ini juga sering disebut sebagai kelembaman suatu benda.Perlu diketahui bahwa Hukum kelembaman atau hukum inersia adalah istilah yang sama dengan hukum pertama Newton. Hukum ini di rumuskan oleh Issac Newton yang pasti sudah sering kita temui saat SMP.
Hukum pertama Newton berbunyi bahwa benda yang tidak diberi gaya eksternal (gaya dari luar) akan cenderung mempertahankan keadaannya. Sebuah benda mencoba untuk mempertahankan keadaanya yang sangat bergantung pada momen inrsia.
Semakin besar momen inerssia maka benda akan sulit bergerak. Sebaliknya, momen inerrsia yang bernilai kecil menyebabkan benda akan mudah bergerak.
Rumus Momen Inersiaa
Benda bermassa m yang memiliki titik putar dengan jarak r, rumus momen inersianya dinyatakan sebagai berikut.m = massa benda (kg)
r = jarak benda terhadap sumbu putar (m)
Satuan momeninersia dapat diturunkan dari besaran penyusunnya sehingga momeninersia mempunyai satuan Internasional (SI) adalah kg m²
Selain untuk menyelesaikan momen inersia sistem partikel tunggal seperti penjelasan sebelumnya. Momen inersia juga menjelaskan untuk sistem partikel berjumlah banyak yang mana merupakan jumlah dari momeen inersia masing-masing komponen sistem partikel.
Momen inersia tidak hanya bergantung pada massa dan jarak terhadap titik putar nya. Melainkan juga sangat bergantung pada bentuk benda seperti bentuk batang silinder, bola pejal cincin dan seterusnya masing-masing memiliki nilai momen iinersia yang berbeda.
Rumus momeninersia untuk bentuk benda teratur ini telah diketahui dan dirumuskan secara praktis sehingga memudahkan kita mengingat dan menghafalkannya.
Contoh Soal MomenInersia
Untuk memudahkan memahami materi tentang momenn inersia, di bawah ini terdapat contoh soal dan pembahasannya sehingga kalian akan semakin paham untuk menyelesaikan berbagai macam soal mmomen inersia1. Bola bermassa 100 gram dihubungkan dengan seutas tali yang panjangnya 20 cm seperti pada gambar. Momen Inersia bola terhadap sumbu AB adalah…
Momeninersia sebuah bola bermassa m = 0,1 kg dengan panjang tali r= 0,2 m adalah
a) poros P
b) poros Q
Pembahasan:
3. Batang pejal bermassa 2 kg dan panjang batang pejal adalah 2 meter. Tentukan momeninersia batang jika sumbu rotasi terletak di tengah batang!
Pembahasan:
Momen inersya batang pejal, sumbu rotasi terletak pada tengah batang
4. Tentukan momeen inersia cakram pejal (padat) bermassa 10 kg dan berjari-jari 0,1 meter, jika sumbu rotasi berada di pusat cakram, sebagaimana ditunjukkan gambar!
Pembahasan:
4. Tentukan momeen inersia cakram pejal (padat) bermassa 10 kg dan berjari-jari 0,1 meter, jika sumbu rotasi berada di pusat cakram, sebagaimana ditunjukkan gambar!
5. Tentukan nilai mmomen inersia bola pejal bermassa 15 kg dan berjari-jari 0,1 meter, jika sumbu rotasi berada di pusat bola, sebagaimana ditunjukkan gambar!
6. Diberikan sebuah batang tipis dengan panjang 4 meter dan bermassa 0,2 kg seperti gambar berikut:
Pembahasan:
Momen inersia batang pejal, sumbu putar digesar sebesar r=1 m dari pusat