rumus momen inersia

9 Rumus Momen Inersia dan 4 Contoh Soal

Artikel ini akan membahas tentang rumus momen inersia dalam fisika beserta pengertian dan soal dengan pembahasan.

Halo, Sobat Zenius! Saat kelas 11 kalian mungkin udah belajar tentang energi dan dinamika rotasi. Video materi di Zenius pun sempet ngebahas soal itu. Bisa kalian tonton di video ini. Sekarang gue di sini mau ngebahas lebih lanjut tentang dinamika rotasi yaitu 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 akan fokus untuk membedah pengertian dan konsep dari momen inersia.

Momen inersia atau massa angular atau inersia rotasional merupakan besaran yang menentukan torsi yang dibutuhkan untuk memberikan percepatan angular pada benda. Inersia juga memiliki arti 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:

rumus momen inersia
Foto oleh Zenius

I = m R2

Dengan m adalah massa partikel (kg), R merupakan jarak partikel ke sumbu putar (m). Pada benda pejal, besar momen inersia dapat dihitung sebagai distribusi massa benda dikalikan dengan jarak sumbu putar. Satuan momen inersia adalah kg.m2. Sedangkan untuk momen inersia dari benda tegar diberikan adalah:

rumus momen inersia
Foto oleh Zenius

Contoh Soal dan Pembahasan Rumus Momen Inersia

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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.

Terima kasih karena telah membaca artikel tentang momen inersia ini hingga tuntas. Gue harap kalian semua jadi paham dan bisa ngebantai semua soal momen inersia dengan mudah. Jadi, lo bisa lebih mendalami materi tentang dinamika rotasi di sekolah deh! Sampai bertemu di artikel selanjutnya ya!

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