Materi Fisika XI : Momen Inersia

0
بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم


Benda tegar adalah benda padat yang tidak berubah bentuk apabila dikenai gaya luar. Dalam dinamika, bila suatu benda tegar berotasi, maka semua partikel di dalam benda tegar tersebut memiliki percepatan sudut a yang sama. Momen gaya atau gaya resultan gerak rotasi t didefinisikan sebagai berikut.

”Apabila sebuah benda tegar diputar terhadap suatu sumbu tetap, maka resultan gaya putar (torque, baca torsi) luar terhadap sumbu itu sama dengan hasil kali momen inersia benda itu terhadap sumbu dengan percepatan sudut”.

Memenuhi persamaan sebagai berikut.

t = S Fi Ri Sin qi        atau      t = ( S mi R2i ) . a

Smi Ri2 disebut momen inersia atau momen kelembaman benda terhadap sumbu putar, yaitu penjumlahan hasil kali massa tiap partikel dalam suatu benda tegar dengan kuadrat jaraknya dari sumbu.

Memenuhi persamann: I = S  mi . Ri2

I = m1.R12 + m2.R22 + ….

Definisi lain dari momen inersia adalah perbandingan gaya resultan (momen) terhadap percepatan sudut.

memenuhi persamaan : I  = t / a

maka                       t  =  I . a

t  =  I

Karena                     t  =  SF . R                   dan       t = I . a

 

maka                        S F . R = I . a

 

Percepatan tangensial adalah juga percepatan linier a, yaitu percepatan singgung tepi roda.

                   a  =  a . R =>>  a  = a / R         

 

persamaan menjadi :

                 S F . R = I .(a/R)

Momen inersia harus dinyatakan sebagai hasil kali satuan massa dan kuadrat satuan jarak. Untuk menghitungnya harus diperhatikan bentuk geometri dari benda tegar homogen.

 

Keterangan:

F = gaya yang bekerja (N)              R = Jari- jari (m)

I = momen inersia (kgm2)               a = percepatan sudut (rad/s2)

t = momen gaya (Nm)                    a = percepatan tangensial (m/s2)



Momen inersia adalah konsep penting dalam pemahaman tentang rotasi benda, seperti gerakan roda dalam sepeda, gerakan bumi mengelilingi porosnya, rotasi planet di tata surya, dan banyak lagi.

Contoh Soal

Sebuah roda pejal yang massanya 5 kg dan jari-jarinya 20 cm. pada roda itu bekerja momemn gaya sebesar 10 Nm. Tentukan momen inersia roda dan percepatan sudut roda?

Pembahasan:

Diketahui               : m = 5 kg ; r = 20 cm = 0,2 m ;  = 10 Nm

Ditanya                 : I dan r

Jawab                   :

            I = ½ m.r2                           a = I.a

            I = ½ 5. (0,2)2                 a =/I

            I = 0,1 kgm2                     a = 10/0,1 =>>  a = 100 rad/s2


Untuk contoh soal lainya bisa dipelajari di: Soal Pembahasan Momen Gaya dan Momen Inersia

Posting Komentar

0Komentar
Posting Komentar (0)
Jika artikel ini bermanfaat, mohon untuk berkomentar di bawah ini: