Halo, Sobat Zenius! Di artikel kali ini, gue akan membahas mengenai rumus momen inersia lengkap dengan contoh soal dan pembahasannya.
Nah, elo tau gak sih kalo materi momen inersia ini adalah salah satu materi dalam mata pelajaran Fisika dan lanjutan dari materi Dinamika Rotasi?
Jadi bisa dibilang masih ada hubungannya tuh antara rumus momen inersia dengan rumus dinamika rotasi.
Kalo elo misalnya lupa-lupa inget sama materi dinamika rotasi, elo bisa langsung play aja video ini ya!
Sekarang gue di sini mau ngebahas lebih lanjut dari dinamika rotasi khususnya di bagian rumus momen inersia beserta dengan contoh soal yang sangat menarik!
Pengertian Rumus Momen Inersia
Momen inersia merupakan besaran fisis yang penting untuk dipelajari sebelum masuk lebih dalam pada materi dinamika rotasi.
Pada artikel ini, gue akan fokus untuk membedah pengertian dan konsep dari momen inersia.
Momen inersia atau massa angular atau bisa disebut juga sebagai inersia rotasional merupakan besaran yang menentukan torsi yang dibutuhkan untuk memberikan percepatan angular pada benda.
Inersia juga memiliki arti yaitu kelembaman sebuah benda, yang dijelaskan oleh Hukum I Newton tetapi kelembaman untuk berotasi.
Rumus Momen Inersia
Rumus momen inersia sebuah benda dapat ditentukan oleh massa benda, geometri (bentuk) benda, letak sumbu putar, serta panjang lengan momen (jarak ke sumbu putar benda). Berikut merupakan rumus momen inersia (I) benda titik:
Persamaan rumus momen inersia dapat ditulis sebagai berikut:
I = m R2
Penjelasan:
- m adalah massa partikel (kg)
- R merupakan jarak partikel ke sumbu putar (m).
- Satuan momen inersia adalah kg.m2
Pada benda pejal, besar momen inersia dapat dihitung sebagai distribusi massa benda dikalikan dengan jarak sumbu putar. Sedangkan untuk rumus momen inersia benda tegar adalah sebagai berikut:
- Rumus momen inersia pada silinder padat, poros di sumbu simetri:
- Rumus momen inersia pada silinder tipis berongga, poros di sumbu simetri:
- Rumus momen inersia bola pejal:
- Rumus momen inersia batang silinder poros pada titik pusat:
- Rumus momen inersia silinder pejal, poros di diameter:
- Rumus momen inersia silinder tipis berongga, poros di diameter:
I = 1/2 mR2
- Rumus momen inersia bola tipis berongga:
I = 1/3 mR2
- Rumus momen inersia batang silinder poros di ujung:
Nah, untuk mempermudah elo menghafalnya, gue udah satuin rumus momen inersia masing-masing benda lengkap dengan gambar atau bentuk bendanya di bawah ini ya:
Oh iya, sebelum gue lanjut ke bagian contoh soal inersia. Gue mau kasih info kalau elo ternyata bisa dapet rangkuman materi dan penjelasan secara lengkap dengan akses 24 jam non-stop di Zenius lho.
Ini akan mendukung elo belajar dari mana aja dan kapan aja. Selain materi Fisika, Zenius juga udah lengkap materi mata pelajaran yang lain. Seperti Kimia, Matematika, Biologi, dll.
Elo bisa langsung cek daftar materi lengkapnya dengan klik di gambar di bawah ini ya!
Download Aplikasi Zenius
Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimaln persiapanmu sekarang juga!
Contoh Soal Inersia dan Pembahasan
Oke, di awal artikel kita udah belajar mengenai berbagai macam rumus momen inersia. Biar elo makin jago, gue udah nyiapin beberapa contoh soal inersia yang bisa elo kerjain.
Tapi tenang aja, kalau masih bingung, elo bisa kok sembari lihat pembahasannya. Oke, kita mulai ya~
Contoh Soal Inersia (1)
Sebuah benda berotasi dengan jari-jari 0,4 m mengelilingi sumbu. Jika massa benda tersebut 6 kg, berapakah momen inersianya?
Pembahasan
Dik:
R = 0,4 m
M = 6 kg
Dit: I?
Jawaban:
I = M.R2
I = 6.0,42
I = 6.0,16
I = 0,96 kg.m2
Jadi, momen inersia dari sebuah benda berotasi adalah 0,96 kg.m2
Contoh Soal Inersia (2)
Sebuah bola pejal memiliki massa 4 kg berputar dengan sumbu putar tepat melalui tengahnya. Jika diameter bola tersebut 60 cm hitunglah momen inersia bola tersebut!
Pembahasan
Dik:
M = 4 kg
d = 60 cm
R = 30 cm = 0,3 m
Dit: I?
Jawaban:
I = 2/5.M.R2
I = 2/5.4.0,32
I = 2/5.4.0,09
I = 0,144 kg.m2
Jadi, momen inersia bola tersebut adalah 0,144 kg.m2
Contoh Soal Inersia (3)
Diberikan sebuah batang tipis dengan panjang 8 meter dan bermassa 480 gram. 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 2 meter!
Pembahasan
Dik:
L = 8 m
M = 480 gram = 0,48 kg
I(pusat) = 1/12 ML2
x = 2 meter
Dit: I(geser ke kanan 2 meter)?
Jawaban:
Ix = 1/12 ML2 + Mx2
Ix = 1/12 M (L2 + x2)
Ix = 1/12 . 0,48 (82 + 22)
Ix = 1/12 . 0,48 (64+4)
Ix = 1/12 . 0,48 (68)
Ix = 2,72 kg.m2
Jadi, momen inersia batang jika poros di geser ke kanan sejauh 2 meter adalah 2,72 kg.m2
Contoh Soal Inersia (4)
Tentukan momen inersia cakram pejal (padat) bermassa 20 kg dan berjari-jari 0,2 meter, jika sumbu rotasi berada di pusat cakram.
Pembahasan
Dik:
M = 20 kg
R = 0,2 meter
Dit: I?
Jawaban:
I = 1/2 . M . R2
I = 1/2 . 20 . 0,22
I = 1/2 . 20. 0,04
I = 0,4 kg . m2
Jadi, momen inersia cakram pejal adalah sebesar 0,4 kg . m2.
Oke, segitu dulu pembahasan gue mengenai rumus momen inersia. Semoga elo makin paham ya sama materi yang satu ini. Jadi, lo bisa lebih mendalami materi tentang dinamika rotasi di sekolah deh!
Dan jangan lupa untuk selalu latihan dari contoh soal inersia, karena meskipun jumlah rumusnya lumayan banyak, materi ini sebenernya bisa elo kuasai tanpa perlu elo hapal loh.
Semua ini bisa elo lakukan kalo elo memahami konsep dan mendapatkan penjelasan dari setiap rangkuman materi dan soal. Nah, di Zenius cara belajar seperti ini udah diterapkan lho. Yuk bergabung di Zenius untuk bisa meniktmati fitur live class, try out, dan lainnya. Langsung aja, klink banner di bawah ini!
Dan kalau semisal elo ingin mempelajari materi rumus momen inersia yang satu ini lebih dalam lagi, elo bisa banget belajar lewat video pembahasan dari Zenius.
Untuk mengaksesnya, elo tinggal klik banner di bawah ini, ya! Kemudian, ketikkan materi pelajaran yang ingin elo pelajari di kolom pencarian.
Baca Juga Artikel Fisika Lainnya:
Hukum Lavoisier: Bunyi dan Contoh Soal
Hukum Charles: Bunyi, Rumus, Penerapan, dan Contoh Soal
Hukum Gay Lussac: Bunyi, Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan
Originally Published: September 15, 2021
Update by: Sabrina Mulia Rhamadanty
kerennnnn