Rumus Momen Inersia dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11

Rumus Momen Inersia dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11

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:

Ilustrasi momen inersia (Arsip Zenius)
Ilustrasi momen inersia (Arsip Zenius)

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 dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11 65
  • Rumus momen inersia pada silinder tipis berongga, poros di sumbu simetri:
Rumus Momen Inersia dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11 66
  • Rumus momen inersia bola pejal:
Rumus Momen Inersia dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11 67
  • Rumus momen inersia batang silinder poros pada titik pusat:
Rumus Momen Inersia dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11 68
  • Rumus momen inersia silinder pejal, poros di diameter:
Rumus Momen Inersia dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11 69
  • 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:
Rumus Momen Inersia dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11 70

Nah, untuk mempermudah elo menghafalnya, gue udah satuin rumus momen inersia masing-masing benda lengkap dengan gambar atau bentuk bendanya di bawah ini ya:

Rangkuman Rumus momen inersia (Arsip Zenius)
Rangkuman Rumus momen inersia (Arsip Zenius)

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!

cta banner donwload apps zenius

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimalin persiapanmu sekarang juga!

download aplikasi zenius play store
download aplikasi zenius app store
download aplikasi zenius app gallery

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. Lewat paket belajar Zenius Aktiva Sekolah, elo bisa ningkatin nilai rapor lewat akses ke ribuan video materi soal, bimbingan para Zen Tutor, study guide dan fitur lainnya. Yuk, cek info selengkapnya dengan klik gambar di bawah ini.

Rumus Momen Inersia dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11 71

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.

Rumus Momen Inersia dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11 72

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

Bagikan Artikel Ini!