ļ»æMomen inersia Satuan SI kg m2 adalah ukuran kelembaman suatu benda untuk berotasi terhadap porosnya. Secara matematis momen inersia adalah hasil kali massa partikel dengan kuadrat jarak terhadap sumbu putarnya. Besaran ini adalah analog rotasi daripada massa. Momen inersia berperan dalam dinamika rotasi seperti massa dalam dinamika dasar, dan menentukan hubungan antara momentum sudut dan kecepatan sudut, momen gaya dan percepatan sudut, dan beberapa besaran lain. Meskipun pembahasan skalar terhadap momen inersia, pembahasan menggunakan pendekatan tensor memungkinkan analisis sistem yang lebih rumit seperti gerakan giroskopik. Momen inersiaFlywheel memiliki momen inersia yang besar untuk melancarkan gerak umumI M L2Satuan SIkg m2Satuan lainnyalbffts2Turunan daribesaran lainnya Lambang dan kadang-kadang juga biasanya digunakan untuk merujuk kepada momen inersia. Konsep ini diperkenalkan oleh Euler dalam bukunya a Theoria motus corporum solidorum seu rigidorum pada tahun 1730.[1] Dalam buku tersebut, dia mengupas momen inersia dan banyak konsep terkait.
Momeninersia tidak hanya dipengaruhi oleh massa benda dan jarak titik pusat, momen inersia juga dipengaruhi oleh gaya- gaya yang bekerja pada roda sesuai teori-teori hukum newton II, roda sepeda ternyata memiliki percepatan tangensial sehingga menyebabkan jari-jari roda sepeda akan berpengaruh pada perhitungan momen inersia. BAB V KESIMPULAN
Hayo, siapa diantara Quipperian yang semasa kecilnya hobi bermain jungkat-jungkit? Meskipun hanya permainan, namun jungkat-jungkit kental akan penerapan Fisika, lho. Saat kamu menaiki jungkat-jungkit di salah satu sisi, pasti sisi lainnya akan terangkat ke atas seperti gerak rotasi, kan? Terangkatnya salah satu sisi jungkat-jungkit tersebut diakibatkan oleh adanya momen gaya. Apa yang dimaksud momen gaya? Yuk, simak selengkapnya! Pengertian Momen Gaya Momen gaya adalah perkalian antara gaya dan lengan gaya di suatu sumbu putar yang menyebabkan suatu benda berputar atau berotasi. Momen gaya juga biasa disebut sebagai torsi. Besaran ini termasuk besaran vektor, sehingga arah sangat diperhitungkan. Oleh karena besaran vektor, maka berlaku perkalian silang antara gaya dan lengan gayanya. Secara Fisika, lambang momen gaya adalah dibaca tau. Satuan momen gaya adalah Newton meter Tahukah kamu jika momen gaya ini akan berpengaruh pada tingkat kelembaman suatu benda momen inersia. Hubungan momen gaya dan momen inersia akan kamu pelajari di artikel selanjutnya, ya. Rumus Momen Gaya Jika mengacu pada pengertiannya, momen gaya merupakan hasil perkalian silang antara lengan gaya dan gaya yang bekerja di suatu sumbu putar. Secara matematis, pengertian itu bisa dirumuskan sebagai berikut. Dengan = momen gaya atau torsi F = gaya N; r = lengan gaya m; dan Īø = sudut yang dibentuk oleh sumbu putar dan lengan gaya. Dari persamaan di atas, terlihat bahwa momen gaya menghasilkan nilai maksimum saat sudut yang dibentuk antara gaya dan lengan gayanya adalah 90o. Artinya, gaya dan lengan gayanya saling tegak lurus. Mengapa demikian? Karena nilai sin 90o = 1. Penyebab Momen Gaya Terjadinya momen gaya disebabkan oleh adanya gaya yang bekerja di suatu sumbu putar. Perhatikan gambar berikut. sebuah batang memiliki sumbu rotasi di bagian ujungnya seperti gambar di atas. Lalu, batang tersebut diberi gaya F1 dan F2, di mana arah F1 berlawanan dengan F2. F1 memutar batang berlawanan dengan arah putaran jarum jam terhadap sumbu putar dan F2 memutar batang searah dengan putaran jarum jam terhadap sumbu putar. Oleh karena gaya termasuk besaran vektor, maka harus ada perjanjian tandanya. Misalnya, gaya yang searah putaran jarum jam diberi tanda + dan gaya yang berlawanan dengan arah putara jarum jam diberi tanda -. Sementara itu, sudut yang dibentuk antara gaya dan lengan gayanya, baik F1 maupun F2, adalah sama yaitu 90o. Dengan demikian momen gaya totalnya adalah sebagai berikut. Lalu, bagaimana dengan arah momen gayanya? Jika hasil perhitungannya negatif, maka arah momen gayanya berlawanan dengan arah putaran jarum jam atau sesuai dengan perjanjian tanda yang kamu buat sebelumnya. Sebaliknya, jika hasil perhitungannya positif, maka arah momen gayanya searah dengan putaran jarum jam atau sesuai dengan perjanjian tanda yang kamu buat sebelumnya. Momen Gaya dalam Kehidupan Sehari-Hari Adapun contoh momen gaya dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut. Titik tumpu jungkat-jungkin berada di antara kedua ujung papan, di mana beban di kedua sisi papan jungkat-jungkit akan menghasilkan arah putaran yang saling berlawanan. Gagang pintu berada di tepi pintu yang jauh dengan engsel. Dalam hal ini, engsel berfungsi sebagai titik tumpu. Semakin dekat dengat engsel, semakin kecil momen gayanya. Sebaliknya, semakin jauh dari engsel, semakin besar momen gayanya. Dengan demikian, pintu lebih mudah untuk dibuka. Pernahkah kamu menggunakan obeng? Untuk memudahkan kamu dalam membuka sekrup, letakkan tangan di ujung obeng, sehingga jauh dari ujung tumpuan obeng. Semakin jauh dari titik tumpu, semakin besar momen gayanya. Katrol pengerek timba air sumur. Semakin besar ukuran katrol, semakin besar pula momen gaya yang dihasilkan. Dengan demikian, pengerekan timba terasa lebih mudah. Contoh Soal Momen Gaya Untuk mengasah kemampuanmu, yuk simak beberapa contoh soal berikut. Contoh Soal 1 Sebuah batang homogen memiliki massa 4 kg dan panjang 50 cm. Di salah satu ujung batang tersebut diberi beban 1,5 kg. Jika tumpuan batang berada di salah satu ujung, berapakah resultan momen gaya terhadap tumpunya? Pembahasan Diketahui mb = 4 kg lb = 50 cm = 0,5 m mbe = 1,5 kg Ditanya r = ā¦? Jawab Untuk memudahkanmu dalam menyelesaikan soal tersebut, gambarkan dahulu posisi batang serta beban dan titik tumpunya. Titik tumpu batangnya misal berada di titik O seperti gambar. Oleh karena kedua beban akan memutar batang searah dengan putaran jarum jam, maka kita misalkan tandanya positif. Dengan demikian, resultan momen gaya terhadap titik O adalah Jadi, resultan momen gayanya adalah 17,5 Nm dan searah dengan putaran jarum jam. Contoh Soal 2 Sebuah papan besi sepanjang 100 cm dikenai dua buah gaya seperti berikut. Besarnya gaya pada F1 dan F2 sama, yaitu 32 N. Jika jarak antara titik tumpu A ke F1 adalah 20 cm, berapakah resultan torsi sistem terhadap titik tumpu A? Pembahasan F1 = F2 = 32 N r1 = 20 cm = 0,2 m r2 = 100 ā 20 = 80 cm = 0,8 cm Īø = 30o Ditanya r =ā¦? Jawab Untuk mencari resultan torsinya, tentukan dahulu arah gaya terhadap titik tumpu atau sumbu putarnya. Jika sumbu putarnya di A, maka F1 akan memutar batang searah dengan putaran jarum jam dan F2 akan memutar batang berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Dengan demikian cara menghitung torsinya adalah sebagai berikut. Oleh karena tandanya negatif, maka arah torsinya berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Jadi, resultan torsi di titik A adalah 22,6 Nm dengan arah berlawanan putaran jarum jam. Contoh Soal 3 Yuda dan Sela bermain jungkat-jungkit pada papan sepanjang 2 m seperti ilustrasi berikut. Massa Yuda dan Sela berturut-turut adalah 16 kg dan 15 kg dan titik tumpu tepat berada di tengah papan. Jarak antara Yuda dan titik tumpu adalah 80 cm dan jarak antara Sela dan titik tumpu adalah 50 cm. Agar jungkat-jungkit setimbang dengan jarak x terhadap titik tumpu 80 cm, berapakah massa satu orang anak yang bisa menempati x? Pembahasan Diketahui mY = 16 kg mS = 15 kg rY = 80 cm = 0,8 m rS = 50 cm = 0,5 m rx = 80 cm = 0,8 m Ditanya mx =ā¦? Jawab Kamu harus tahu syarat jungkat-jungkit berada dalam kondisi setimbangnya, yaitu r = 0. Berat badan Sela dan Yuda akan memutar jungkat-jungkit berlawanan dengan arah putaran jarum jam, sehingga bisa dimisalkan tandanya negatif. Dengan demikian Jadi, massa anak yang bisa menempati x adalah 25,4 kg. Itulah pembahasan Quipper Blog kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Untuk mendapatkan materi lengkapnya, yuk buruan gabung Quipper Video. Salam Quipper!
PESAWATATWOOD. 1. Tujuan. Tujuan penelitian ini adalah agar menambah wawasan mengenai penggunaan pesawat atwood, serta menyelidiki berlakunya hukum newton satu,dua dan tiga, dan menghitung momen inersia pada katrol saat pesawat atwood digerakkan. 2. Dasar teori. Fisika merupakan ilmu alam atau studi tentang materi, gejala benda alam yang tidak
Artikel Fisika kelas 11 ini membahas tentang konsep momen inersia, serta contoh penerapannya di kehidupan sehari-hari. ā Coba perhatikan mainan di atas deh. Benda-benda yang akan diluncurkan pada lintasan yang sama itu punya bentuk yang berbeda-beda. Mulai dari kotak, bola pejal padat, bola berongga, silinder pejal, maupun silinder berongga cincin. Menurut kamu, jika kita asumsikan semua benda punya massa dan jari-jari yang sama, dan semuanya dilepaskan secara bersamaan dari atas, benda mana yang pertama kali sampai bawah? Biar kayak judul-judul berita heboh, maka sekarang perlu tambahan kalimat Bendanya tidak akan terduga dan kamu harus cari tahu di akhir artikel ini! Cihuy gak? Well, untuk mencari tahu jawabannya, kita perlu memahami konsep Momen Inersia. Ini tuh topik yang masih nyambung banget sama torsi dari tulisan Momen Gaya dan Misteri Gagang Pintu. Pastiin baca dulu ya sebelum lanjut ke sini. Kalau Torsi/Momen Gaya merupakan suatu besaran yang diperlukan untuk membuat benda berotasi pada porosnya, Momen Inersia merupakan ukuran kelembaman suatu benda untuk berputar pada porosnya. Masih ingat dengan konsep kelembaman? Newton pernah menjelaskan ini dalam Hukum Newton I. Dia berkata bahwa benda yang awalnya diam akan tetap diam, dan yang awalnya bergerak akan tetap bergerak dengan kelajuan konstan tetap. Kecenderungan benda untuk āmempertahankan diriā ini disebut dengan inersia. Perhatikan gif di bawah deh Sumber zonephysics via Twitter Nah, itu adalah contoh paling sederhana dari inersia. Di mana daun yang sebelumnya diam, akan tetap āberusaha untuk diamā, sebelum akhirnya ikut bergerak ke bawah karena gaya gravitasi. Satu hal yang perlu kamu ingat dari sifat lembam adalah benda yang memiliki inersia besar, cenderung susah diperlambat atau dipercepat. Baca juga Apakah Hantu Itu Benar-Benar Ada? Ini Pendapat Ilmuwan Lalu, apa kaitannya Inersia dengan Momen Inersia? Kalau inersia adalah kelembaman untuk gerak translasi pergerakan yang sifatnya lurus/linier, Momen Inersia merupakan kelembaman untuk gerak rotasi pergerakan yang sifatnya muter dari poros. Sekali lagi nih. Inersia gerak translasi. Momen Inersia gerak rotasi. Oke. Sekarang kita kembali ke pertanyaan awal Kalau semua benda di ramp itu kita lepaskan, mana yang akan sampai bawah duluan? Ya, yang paling cepat tiba adalah rasa rindu ketika dia tiba-tiba menghilang. Huhuhu. Anyway, pertama-tama kita perlu tahu konsep Momen Inersia terhadap benda-benda begini. Secara fisika, benda-benda kayak gini dianggap terdiri dari partikel-partikel super kecil yang membentuknya. Berapa banyak partikelnya? O, jelas. Beribu juta tentunya dongs lebay. Setiap partikel di benda ini punya momen inersianya masing-masing. Penghitungannya adalah dengan mengalikan massa partikel dengan kuadrat jari-jari partikel terhadap poros benda. I = ā mnRn2 I = m1R12 + m2R22 + ā¦ + mnRn2 Alhasil, Momen Inersia si benda adalah penjumlahan seluruh momen inersia dari partikel benda tersebut. Berhubung tiap benda punya bentuk yang berbeda, maka muncullah konstanta bentuk untuk setiap benda. Sederhananya, perhatiin infografik di bawah Dari sini kita jadi tahu bahwa massa dan jarak berpengaruh terhadap momen inersia. Semakin jauh jarak massa benda terhadap poros, makin besar momen inersianya. Hmmm. Seperti familiar ya kalimat di atas. Semakin jauh jaraknya, semakin besar pula kangennya. Betul, Saudara. Momen inersia adalah kita. Sumber Crash Course via Youtube Kedua, tanamkan dalam kepala bahwa benda yang duluan sampai ke bawah berarti punya kecepatan v paling besar. Itu artinya, kita perlu mengecek kondisi energi dari setiap benda. Secara matematis, kita tahu bahwa seluruh energi kinetik dari benda yang bergerak lurus merupakan energi kinetik translasi. Maka arti dari segala arti, kita bisa menuliskanya dengan EK = 1/2 mv2 Di sisi lain, benda-benda tersebut setelah kita lepaskan, akan turun dengan menggelinding. Artinya, sebagian energi kinetiknya akan digunakan untuk gerak rotasi. Waduh, terus gimana tuh cara ngitung Energi Kinetiknya? Baca juga Memahami Energi Kinetik dan Potensial Pada Fisika Gampang. Coba liat perbandingan gerak translasi dan rotasi di gambar berikut Jadi, kita tinggal ganti aja massa dengan momen inersia dan kecepatan linier dengan kecepatan sudut sehingga energi kinetiknya menjadi EKrotasi = 1/2 I2 Nah, semua perhitungan matematis sudah kita kumpulin. Sekarang, kita bisa langsung ngebedah dengan gampang permasalahan benda mana yang turun paling cepat ini. First thing first, cari tahu semua jenis energi yang ada di benda ini. Kalo bahasa fisikanya mah, kita tinjaā¦.u. Semua benda saat masih di atas ramp belum dilepas, masih diam. Bendanya juga punya ketinggian kan? Itu artinya, energinya masuk ke dalam energi potensial. Penghitungannya berarti massa benda x gravitasi x tinggi ramp Ep = mgh Sekarang, semua benda kita lepaskan. Semua benda tentu lama-kelamaan akan berotasi. Itu artinya, benda-benda ini mengalami dua jenis gerak gerak translasi saat si benda turun, dan gerak rotasi benda berputar saat menggelinding. Alhasil, ini akan mengubah energi potensialnya menjadi energi kinetik translasi energi untuk membuat benda meluncur turun plus energi kinetik rotasi energi untuk membuat benda berotasi. Jadi yang sampai paling bawah duluan adalahā¦ Bola pejal! HAHAHAHAā¦ Ketebak nggak, tuh? Masalahnya, kira-kira setelah bola pejal, siapa yang bakal menyusul di urutan kedua dan seterusnya? Wah, ini gampang banget. Pembuktian secara matematisnya gini kita tinggal cek benda apa yang paling kecil mengubah energi potensialnya menjadi energi kinetik rotasi. Caranya? Ya, tinggal cek aja momen inersia I setiap benda. Kita tinggal liat dari konstanta bentuk di rumus momen inersia di atas. Benda mana yang punya konstanta bentuk paling kecil, itu lah yang punya kecepatan v paling besar. Jadi urutannya 1. Bola pejal I = 2/5 mR2 2. Silinder pejal I = 1/2 mR2 3. Bola berongga I = 2/3 mR2 4. Silinder berongga cincin I = 1 mR2 Penjelasannya begini. Kita coba ambil dua contoh ya. Benda bola pejal dan cincin, deh. Bola pejal kan solid, jadi massa-nya tersebar dengan baik di pusat. Bandingkan dengan cincin. Massa-nya hanya tersebar di bagian tipis yang padat itu. Ini ngebuat persebaran massa-nya lebih jauh dari titik pusat. Dan, kayak yang udah kita bahas di atas, makin jauh jarak massa benda, makin besar juga momen inersianya. Nah, karena energi yang dipakai untuk momen inersia energi kinetik rotasi besar, maka energi yang digunakan untuk energi kinetik translasi jadi kecil kecepatannya jadi lambat. Gimana, gimana? Paham gak? Sekarang udah tahu kan konsep dari momen inersia, hubungannya dengan inersia, dan torsi. Kalau kamu ingin coba memahami materi ini sekali lagi, cobain aja tonton video animasinya di ruangbelajar, lalu kerjain soal-soalnya untuk bisa mengerti dengan lebih optimal!vs4qB9Z.
hubungan momen gaya dan momen inersia
