Konsep, Rumus, & Contoh Soal Momen Inersia

Posted on

Pelajaran Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang dianggap susah oleh sebagian murid – murid di sekolah. Hal ini mungkin karena di dalam mata pelajaran Fisika ini terdapat banyak sekali rumus maupun materi – materi yang menuntut kita untuk dapat memeahaminya dengan baik dan dengan benar.

Sebab jika materi – materi dan konsep – konsep yang ada di dalam pelajaran Fisika ini tidak dipahami dengan benar, maka tentu saja kita akan sangat kesulitan sekali dalam belajar Fisika dan juga untuk bisa mengerjakan soal – soal Fisika ini.

Salah satu materi dalam pelajaran Fisika yang dianggap cukup sulit yaitu adalah materi tentang Momen Inersia. Ya materi tentang Momen Inersia ini memang seolah menjadi momok tersendiri bagi para pelajar. Lalu sebenarnya apakah itu yang dimaksud dengan Momen Inersia ini? Apakah momen inersia ini ada hubungannya dengan kehidupan manusia sehari – hari? Atau apa saja rumus – rumus yang terdapat di dalam momen inersia ini?

Contoh Soal Momen Inersia serta Konsep dan Rumus

Jika kalian semua masih bingung dan tidak paham tentang materi momen inersia ini jangan khawatir dahulu. Sebab disini akan saya berikan sedikit penjelasan atau materi tentang momen inersia ini dengan singkat dan jelas agar lebih mudah untuk di pahami. Berikut penjelasannya.

Pengertian Momen Inersia

Hukum I Newton mengatakan bahwa “benda yang bergerak akan cenderung bergerak dan benda yang diam akan cenderung untuk diam juga.” Nah, inersia ini merupakan sebuah kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan keadaannya (bergerak atau tetap diam).

Baca Juga :  Daftar Kode Plat Nomor Kendaraan Seluruh Indonesia 2018

Bisa juga inersia ini disebut dengan kelembaman suatu benda. Oleh sebab itu hukum 1 Newton ini biasa disebut juga dengan hukum inersia atau hukum kelembaman. Misalnya yaitu ada sebuah benda yang sulit untuk bergerak sehingga benda tersebut bisa dikatakan memiliki inersia yang besar.

Hal yang lainnya yaitu seperti bumi kita yang selalu berada atau bergerak dalam keadaan rotasi maka bumi kita ini bisa disebut mempunyai inersia rotasi. Sedangkan pengertian dari momen atau momen gaya ialah hasil kali antara gaya dengan momen lengannya.

Jadi apabila digabungkan, maka momen inersia ini bisa diartikan sebagai sebuah ukuran kencenderungan atau kelembaman sebuah benda untuk berotasi pada porosnya. Adapun momen inersia sebuah benda ini biasanya juga di pengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu seperti berikut ini :

  • Massa Benda
  • Bentuk benda (geometri)
  • Letak sumbu putar
  • Jarak ke sumbu putar benda (lengan momen)

Rumus Momen Inersia

@pelajaran

Suatu partikel dengan massa m sedang berotasi pada sumbunya dengan jari – jarinya di R. Momen inersia yang ada pada titik partikel tersebut dinyatakan sebagai sebuah hasil kali massa partikel dengan jarak partikel ke sumbu putar atau ke jari – jarinya. Maka dengan demikian rumus dari momen inersia ini dinyatakan dengan :

I = m.R²

Dimana :

I = Momen Inersia (Kg m²)

m = Massa Partike (Kg)

R = Jari – Jari Rotasi (m)

Momen inersia ini merupakan hasil kali dari massa dengan kuadrat jarak massa dengan titik porosnya. Sehingga secara sistematis, rumus dari momen inersia ini bisa di rumuskan dengan seperti berikut ini :

Baca Juga :  Contoh Daftar Isi Makalah [Screenshot Gambar]

I = Ʃm.R²

I = m1.R1²+m².R2²+ m3.R3²+….+mn.Rn²

Rumus Momen Inersia Pada Beberapa Benda Khusus

1. Benda Berupa Titik

@pelajaran

I = Ʃm.R²

Dimana :

I = Momen Inersia (Kg m²)

m = Massa (Kg)

R = Jarat titik poros (m)

Batang Homogen

Batang homogen adalah sebuah batang yang mempunyai massa yang tersebar secara merata sampai ke bagian pusat massanya yang letaknya berada di tengah. Pada batang homogen ini akan terlihat dengan jelas bahwa terdapat pengaruh dari letak sumbu putar dengan momen inersia ini.

  • Poros berada di pusat

Jika sumbu putar letaknya berada di titik pusat massa maka akan berlaku :

@pelajaran

I = 1/12m.I²

Dimana :

I = Momen inersia (kg m²)

l = Panjang batang (m)

m = Massa (kg)

  • Poros berada di salah satu ujung

Jika sumbu putar letaknya berada di salah satu bagian ujung batang maka akan berlaku :

@pelajaran

I = 1/3m.I²

Dimana :

I = Momen inersia (kg m²)

l = Panjang batang (m)

m = Massa (kg)

  • Poros bergeser

Jika sumbu putar atau poros sebuah benda ini terletak di sembarang tempat atau tidak berada pada bagian ujung atau pun pada bagian pusat maka berlaku :

I = 1/12 m.l² + m. (k.l)²

Dimana :

I = Momen inersia (kg m²)

l = Panjang batang (m)

k.l = Panjang pergeseran (m) (seberapa jauh sumbu putar dapat di geser)

m = Massa (kg)

2. Benda Silinder

  • Silinder Pejal

Benda yang memiliki bentuk berupa silinder pejal seperti katrol atau sebuah roda tertentu, maka akan memiliki rumus sebagai berikut ini:

I = 1/2 m.R²

Dimana :

I = Momen inersia (kg m²)

R = Jari – jari silinder (m)

m = Massa (kg)

  • Silinder Tipis Berongga
Baca Juga :  Pengertian, Sifat, dan Contoh Unsur, Senyawa, Campuran Kimia

Benda yang memiliki bentuk berupa silinder tipis berongga seperti cincin yang tipis ini akan memiliki rumus seperti berikut ini :

I = m.R²

Dimana :

I = Momen inersia (kg m²)

R = Jari – jari silinder (m)

m = Massa (kg)

  • Silinder Berongga Tidak Tipis

Benda yang memiliki bentuk silinder berongga tidak tipis merupakan sebuah benda yang bentuk nya silinder yang memiliki jari – jari dalam dan juga jari – jari luar, sehingga akan berlaku rumus sebagai berikut ini :

I = 1/2 m (R1² + R2²)

Dimana :

I = Momen inersia (kg m²)

R1 = Jari – jari dalam silinder (m)

R2 = Jari – jari luar silinder (m)

m = Massa (kg)

3. Benda Berbentuk Bola

  • Bola Pejal

I = 2/5m.R²

Dimana :

I = momen inersia (kg m²)

R = jari-jari bola(m)

m = massa (kg)

  • Bola Berongga

I = 2/3m.R²

Dimana :

I = momen inersia (kg m²)

R = jari-jari bola(m)

m = massa (kg)

Contoh Soal Momen Inersia

@pelajaran

Apabila sebuah silinder pejal mempunyai massa 2 kg dan memiliki jari-jari 0,1 m di putar melewati sumbu silinder dan terdapat segumpal lumpur yang bermassa 0,2 kg yang menempel pada jarak 0,05 meter dari pinggir silinder, maka hitunglah momen inersia sistem tersebut.

Jawab:

I = I silinder + I lumpur

I = 1/2 mR² + m.r²

I = 1/2 (2).(0,1)2 + 0,2. (0,05)2

I = 0,01 + 0,0005

I = 0,0105

I = 1,05 x 10-2 kg m²

Related posts: