Momen Inersia: Pengertian, Jenis, Rumus, Contoh Soal

- Penulis

Minggu, 25 Juni 2023 - 12:04 WIB

facebook twitter whatsapp telegram line copy

URL berhasil dicopy

facebook icon twitter icon whatsapp icon telegram icon line icon copy

URL berhasil dicopy

Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal

Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal

Momen inersia berbicara tentang ukuran inersia suatu benda yang berputar pada porosnya. Bentuk suatu benda yang berputar pada sumbunya menentukan nilai momen inersia benda tersebut. Seorang penyelam cantik yang membengkokkan tubuhnya di udara adalah contoh momen inersia, yaitu agar kecepatan sudutnya lebih besar.

Momen Inersia Materi

Momen inersia atau inersia suatu benda adalah ukuran kelembaman suatu benda untuk berputar pada porosnya. Letak sumbu putar benda dan bentuk benda merupakan dua faktor yang menentukan nilai momen inersia.

Lambang momen inersia adalah I dengan satuan menurut Standar Internasional adalah kg.m².

Misalnya sebuah batang yang sangat ringan sehingga massanya dapat diabaikan dengan panjang L. Pada salah satu ujung batang, titik Q digunakan sebagai sumbu rotasi. Di ujung lain batang tersebut kemudian ditempelkan sebuah partikel bermassa m.

Jika sistem batang diputar pada sumbu Q, partikel di ujung batang akan berputar dengan kecepatan v. Dari sini, energi kinetik rotasi partikel dapat dihitung menggunakan rumus energi kinetik.

ek = ½ . mx v²

Kecepatan v sama dengan R ω, maka berlaku rumus:

ek = ½ . mx (R ω)² atau

ek = ½ . mx R² ω²

Untuk menghitung nilai momen inersia suatu partikel dapat dilakukan dengan mengalikan massa partikel dengan kuadrat jarak partikel dari pusat rotasi. Momen inersia titik terhadap sumbu rotasi dihitung dengan rumus berikut:

I = mxR²

Informasi:

I = momen inersia (kg.m²)
m = massa titik atau massa partikel (kg)
R = jari-jari (m)

Jenis Momen Inersia

Momen inersia atau torsi dibedakan berdasarkan apakah benda yang berputar itu berupa partikel titik atau berupa benda dengan bentuk teratur. Untuk momen inersia benda biasa, rumus momen inersia benda tegar digunakan.

Momen inersia partikel

Suatu benda yang terdiri dari susunan partikel (titik), jika melakukan gerak rotasi akan menghasilkan torsi yang besar, torsi tersebut sama dengan jumlah momen inersia partikel penyusunnya sebagai berikut:

Baca Juga :  Soal dan Jawaban PAS/UAS Kelas 4 SD Semua Tema Semester 1

Saya = ƩmSaya x RSaya² = (m1 x R1²) + (m2 x R2²) + (m3 x R3²) + …

Momen Inersia Benda Kaku

Momen inersia benda tegar dihitung dengan mengasumsikan bahwa partikel-partikel benda tersebar di seluruh benda. Setiap partikel memiliki massa pada jarak tertentu dari porosnya.

Di bawah ini adalah rumus momen inersia berbagai benda tegar homogen:

  1. Momen inersia batang silinder dengan porosnya melalui titik pusat:
Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
1687669463 398 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
  1. Momen inersia batang silinder dengan porosnya sampai ujung:
1687669463 651 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
1687669464 448 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
  1. Momen inersia silinder berongga tipis dengan porosnya melalui sumbu silinder: I = mx R²
1687669464 277 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
  1. Momen inersia silinder atau piringan padat dengan porosnya melalui porosnya:
1687669464 735 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
1687669464 386 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
  1. Momen inersia sebuah silinder pejal dengan poros seperti terlihat pada gambar di bawah ini, rumusnya adalah:
1687669465 480 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
1687669465 70 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
  1. Momen inersia pelat tipis dengan sumbu melalui sumbu tegak lurus:
1687669465 238 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
1687669465 443 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
  1. Momen inersia suatu pelat tipis dengan sumbu seperti pada gambar di bawah ini, rumusnya adalah:
1687669465 786 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
1687669466 884 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
  1. Momen inersia bola padat terhadap porosnya melalui diameter:
1687669466 18 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
1687669466 201 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
  1. Momen inersia bola berongga terhadap porosnya melalui diameter:
1687669466 852 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
1687669467 211 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
  1. Momen inersia bola padat dengan porosnya ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
1687669467 396 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal
1687669467 916 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal

Momen Inersia dalam Kehidupan Sehari-hari

Di bidang farmasi, momen inersia digunakan dalam aplikasi sentrifugasi yang digunakan untuk memisahkan campuran zat kimia. Momen inersia atau torsi benda yang berputar terbentuk dari kesetimbangan antara tabung-tabung mesin sentrifugasi sehingga dapat memisahkan campuran bahan kimia.

Jika tidak ada kesetimbangan pada tabung sentrifugasi, maka akan menimbulkan getaran yang berlebihan pada mesin sehingga menyebabkan tabung mesin yang lain pecah.

Baca Juga :  Contoh dan Penjelasan Mengenai Planet Dalam (Inner Planet) dalam Tata Surya

Banyak juga mesin industri yang menerapkan prinsip momen inersia untuk menjalankan mesin industri, misalnya mesin bubut. Mesin bubut merupakan mesin yang banyak digunakan pada pabrik logam untuk memproduksi barang dari bahan logam.

Mesin bubut bekerja dengan cara memutar roda sebagai alat pencetak. Momen inersia mata roda mesin bubut berperan dalam pengaturan cetakan agar cetakan yang dihasilkan sesuai dengan yang diinginkan.

Jika momen inersia atau torsi mata roda mesin tidak disetel dengan benar, hasil cetakan akan rusak atau bahkan akan terjadi kecelakaan.

Contoh soal momen inersia

Sebuah batang homogen memiliki massa 4 kg dan panjang 20 m. Batamg kemudian diputar dengan pusat putarannya 15 meter dari salah satu ujung batang. Berapa momen inersia batang homogen?

Diskusi

Dikenal:

m = 4 kg
l = 20 meter
h = 15 m

Menjawab:

Untuk menghitung momen inersia batang homogen, dapat diasumsikan bahwa batang homogen terdiri dari dua bagian yang masing-masing ujungnya diputar, sehingga dapat ditulis dengan persamaan di bawah ini:

1687669467 393 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal

A – sb (A) = 5 m
B – sb (B) = 15 m
Perbandingan: A : l = 5 : 20 = ¼
Perbandingan: B : l = 15 : 20 = ¾

A. Untuk batang dengan panjang ¼ l, diperoleh momen inersia:

1687669468 852 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal

B. Untuk batang dengan panjang ¾ l, diperoleh momen inersia:

1687669468 717 Momen Inersia Pengertian Jenis Rumus Contoh Soal

Jadi momen inersia batang homogen di atas adalah

I = Ia + Ib
I = 25/3 kg.m² + 225 kg.m²
I = 8,33 kg.m² + 225 kg.m²
I = 233,33 kg.m²

Rumus momen inersia benda yang bentuknya beraturan dan berotasi pada sumbu tertentu mengikuti persamaan momen inersia benda homogen di atas. Sedangkan besarnya momen inersia suatu titik partikel tertentu merupakan perkalian antara massa partikel dengan kuadrat jarak partikel terhadap sumbu rotasinya.

mejakelas.com

Berita Terkait

Bagaimana Cara Membuat Media Pembelajaran Interaktif? Begini Penjelasannya
Bagaimana Pembelajaran Yang Sesuai Dengan Tahap Perkembangan Siswa SD Menurut Piaget?
Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka
Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka
Dalam Rantai Makanan Tumbuhan Hijau Berfungsi Sebagai…..
Contoh Soal IPA Kelas 8 SMP MTs Kurikulum Merdeka Bab 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Makhluk Hidup
Materi Biologi Kelas 11 Kurikulum Merdeka Lengkap
20 Soal Matematika Kelas 4 Semester 2 Kurikulum Merdeka
Berita ini 2 kali dibaca

Berita Terkait

Kamis, 11 Juli 2024 - 21:23 WIB

Bagaimana Cara Membuat Media Pembelajaran Interaktif? Begini Penjelasannya

Sabtu, 6 Juli 2024 - 17:04 WIB

Bagaimana Pembelajaran Yang Sesuai Dengan Tahap Perkembangan Siswa SD Menurut Piaget?

Kamis, 27 Juni 2024 - 11:03 WIB

Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka

Rabu, 26 Juni 2024 - 20:15 WIB

Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka

Senin, 24 Juni 2024 - 16:11 WIB

Dalam Rantai Makanan Tumbuhan Hijau Berfungsi Sebagai…..

Berita Terbaru

Viral

Jangan Ya Dek Ya Yang Viral Di Tiktok Asli

Rabu, 24 Jul 2024 - 06:53 WIB