Hai sobat kali ini kita akan membahas tentang momen inersia
Dalam mata pelajaran fisika dari sekolah menengah pertama hingga perguruan tinggi, Anda pasti akan menemui masalah yang berkaitan dengan momen inersia.
Apa sebenarnya momen inersia itu?
Momen inersia adalah ilmu fisika yang mempelajari berapa besar gaya yang diperlukan untuk menggerakkan benda yang berbentuk batang, silinder, bola, dan sebagainya pada suatu sumbu.
Materi ini adalah beberapa buku yang menjelaskan tentang persamaan turunan secara lengkap, sehingga materi ini menarik untuk kita bahas bersama. Nantikan, oke?
Contents
Momen inersia materi
Hukum 1 Newton menyatakan “Benda yang bergerak cenderung tetap bergerak, sedangkan benda yang diam cenderung diam“.
Secara matematis, dapat ditulis ∑F=0 atau dv/dt=0.
Inersia adalah kecenderungan benda untuk mempertahankan keadaannya (tetap diam atau bergerak).
Inersia juga biasa disebut sebagai inersia suatu benda. Itulah sebabnya hukum inersia disebut juga hukum inersia.
Momen inersia dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
- massa benda
- Formulir
- Posisikan putar
- Jarak dari sumbu rotasi
Baca juga: Momen Gaya
Jenis momen inersia
1. Momen inersia partikel
Momen inersia partikel adalah momen inersia yang dimiliki suatu benda sebagai partikel yang sangat kecil.
Momen partikel rumus inersia
saya = Bpk2
2. Momen inersia benda tegar
Momen inersia ini mengasumsikan bahwa partikel-partikel tersebar seluruhnya di setiap bagian benda. Setiap partikel memiliki massa dan tentunya memiliki jarak r dari suatu sumbu.
Rumus momen inersia benda tegar
saya=∑mr2
- Batang silinder (poros tengah)
Saya = 1/12 Pak2
- batang silinder (poros ujung)
i = 1/3 mr2
i = 2/5mr2
i = 2/3 mr2
Informasi:
- I = momen inersia
- m = massa benda
- r = panjang benda
Momen inersia dalam kehidupan sehari-hari
Momen inersia banyak diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari bidang mesin pertanian, farmasi, pendidikan, dan industri.
Bidang farmasi
Pertama, kita akan membahas bidang farmasi. Sentrifugasi dalam pemisahan campuran kimia.
Mesin centrifuge memanfaatkan momen inersia dari keseimbangan antara tabung centrifuge untuk memisahkan campuran bahan kimia, karena jika tidak seimbang, terjadi sesuatu yang tidak diinginkan seperti getaran yang berlebihan pada motor, yang menyebabkan pecahnya tabung lainnya. .
Bidang mesin industri
Selanjutnya kita masuk ke sektor mesin industri. Konsep ini juga kami terapkan pada mesin bubut, dimana mesin bubut adalah mesin untuk membuat barang logam.
Cara kerja mesin bubut adalah dengan memutar roda sebagai alat pencetak.
Jika kita tidak memperhatikan momen inersia yang ada pada mata roda mesin bubut, maka ekspresinya menjadi tidak beraturan bahkan dapat menyebabkan kecelakaan yang fatal.
Selanjutnya akan dibahas contoh soal dan cara penyelesaian soal momen inersia.
Contoh soal momen inersia
1. Sebuah bola bermassa 100 gram dihubungkan dengan tali sepanjang 30 cm seperti pada gambar. Momen inersia bola terhadap sumbu AB adalah…
Diskusi
Diketahui adalah:
m = 100 gr = 0,1 kg
r = 30cm = 0,3m
Menjawab:
Saya = Bpk2
i = 0,1 x 0,32
I = 0,0009 kg m2
Jadi momen inersia bola terhadap sumbu AB adalah 0,0009 kg m2
2. Massa masing-masing bola adalah 100 gram, dihubungkan dengan kawat yang massanya dapat diabaikan. Panjang kawat 60 cm dan lebar kawat 30 cm. Tentukan momen inersia sistem bola terhadap sumbu AB…
Diskusi
Diketahui adalah:
Massa bola 1 (m1) = m2 = m3 = m4 = 100 gram = 100/1000 = 0,1 kilogram
Jarak bola 1 dari sumbu rotasi (r1) = 30 cm = 30/100 = 0,3 meter
Jarak bola 2 dari sumbu rotasi (r2) = 30 cm = 30/100 = 0,3 meter
Jarak bola 3 dari sumbu rotasi (r3) = 30 cm = 30/100 = 0,3 meter
Jarak bola 4 dari sumbu rotasi (r4) = 30 cm = 30/100 = 0,3 meter
Menjawab:
saya = m1 R12 + m2 R22 + m3 R32 + m4 R42
I = (0,1 kg) (0,3 m)2 + (0,1 kg) (0,3 m)2 + (0,1 kg) (0,3 m)2 + (0,1 kg) (0,3 m)2
I = (0,1 kg) (0,09 m2) + (0,1 kg) (0,09 m2) + (0,1 kg) (0,09 m2) + (0,1 kg) (0,09 m2)
I = 0,036 kg m-2
Jadi momen inersia sistem bola terhadap sumbu AB adalah 0,036 kg m2
3. Sebuah bola bisbol bermassa 80 gram diikat dengan tali sepanjang 20 cm seperti pada gambar.
Momen inersia bola terhadap sumbu XY adalah…
Diskusi
Sumbu rotasi adalah XY
Massa bola (m) = 80 g = 0,08 kg
Jarak bola dari sumbu putar (r) = 20 cm = 0,2 m
Resolusi:
Saya = Bpk 2
I = (0,08 kg) × (0,2 m)2
I = (0,08 kg) × (0,04 m2)
I = 0,0032 kg m-2
Jadi momen inersia bola terhadap sumbu XY adalah 0,0032 kg·m2.
4. Diketahui 2 bola masing-masing bermassa 200 gram dan 400 gram. Kedua bola dihubungkan dengan kawat sepanjang 50 cm yang massanya dapat diabaikan. Sumbu XY terletak di tengah kawat. Berapakah momen inersia kedua bola terhadap sumbu XY?
Diskusi
Massa bola 1 (m1) = 200 g = 0,2 kg
Massa bola 2 (m2) = 400 g = 0,4 kg
Jarak bola 1 dari sumbu rotasi (r1) = jarak bola 2 dari sumbu putar (r2) = 25 cm = 0,25 m
Penyelesaian
saya = m1 R12 + m2 R22
I = (0,2 kg) (0,25 m)2 + (0,4 kg) (0,25 m)2
I = (0,2 kg) (0,0625 m2) + (0,4 kg) (0,0625 m2)
I = 0,0125 kg m-2 + 0,025 kg mm2
I = 0,0375 kg m-2
Jadi momen inersia kedua bola terhadap sumbu XY adalah 0,0375 kg·m2.
5. Diketahui 2 bola masing-masing bermassa 300 gram dan 100 gram. Kedua bola dihubungkan dengan kawat sepanjang 40 cm yang massanya dapat diabaikan. Sumbu XY bertumpu pada bola 100 gram. Berapakah momen inersia kedua bola terhadap sumbu XY?
Diskusi
Massa bola 1 (m1) = 300 g = 0,3 kg
Massa bola 2 (m2) = 100 g = 0,1 kg
Jarak bola 1 dari sumbu rotasi (r1) = 40 cm = 0,4 m
Jarak bola 2 dari sumbu rotasi (r2) = 0 meter
Penyelesaian
saya = m1 R12 + m2 R22
I = (0,3 kg) (0,4 m)2 + (0,1 kg) (0 m)2
I = (0,2 kg) (0,16 m2) +0
I = 0,032 kg·m2
Jadi momen inersia kedua bola terhadap sumbu XY adalah 0,032 kg·m2.
6. Diketahui 4 buah bola yang massanya sama yaitu 200 gram dihubungkan dengan kawat yang massanya dapat diabaikan. Panjang kawat 80 cm dan lebar kawat 40 cm. Jika sumbu XY berada di tengah-tengah panjang kawat, hitung momen bantalan sistem bola terhadap sumbu XY.
Diskusi
Massa bola: m1 = m2 = m3 = m4 = 200 gram = 0,2 kg
Jarak bola dari sumbu putar : r1 = r2 = r3 = r4 = 80 cm = 0,4 m
Penyelesaian:
saya = m1 R12 + m2 R22 + m3 R32 + m3 R32
i = 4 m1 R12
I = 4 (0,2 kg) (0,4 m)2
I = 4 (0,2 kg) (0,16 m2)
I = 0,128 kg m-2
Jadi momen inersia sistem bola terhadap sumbu XY adalah 0,128 kg·m2.
7. Sebuah benda bermassa 3 kg dan panjangnya 4 meter. Berapa momen inersia tongkat ketika sumbu rotasi berada di tengah tongkat!
Diskusi
Massa batang kuat (M) = 3 kg
Panjang batang padat (L) = 4 meter
Rumus momen inersia batang untuk sumbu rotasi di pusat batang:
saya = (1/12) ml2
saya = (1/12) (3 kg) (4 m)2
saya = (1/12) (3 kg) (16 m2)
saya = (1/12) (48 kg m2)
I = 4 kg m2
Jadi, momen inersia tongkat ketika sumbu putar berada di tengah tongkat adalah 4 kg m2.
8. Sebuah benda bermassa 3 kg dan panjangnya 4 meter. Berapa momen inersia tongkat ketika sumbu rotasi berada di ujung tongkat?
Diskusi
Massa batang kuat (M) = 3 kg
Panjang batang pejal (L) = 4 meter
Rumus momen inersia batang terhadap sumbu rotasi di salah satu ujung batang:
saya = (1/3) ml2
saya = (1/3) (3 kg) (4 m)2
saya = (1/3) (3 kg) (16 m2)
I = 16 kg m2
Jadi, momen inersia tongkat ketika sumbu putar berada di salah satu ujung tongkat adalah 16 kg m2.
9. Hitung momen bantalan piringan padat (tetap) dengan massa 20 kg dan radius 0,2 meter, jika sumbu rotasi berada di tengah piringan!
Diskusi
Massa hard disk (M) = 20 kg
Jari-jari piringan padat (L) = 0,2 meter
Momen inersia batang ketika sumbu rotasi berada di pusat piringan:
I = ½ml2
I = ½ (20 kg) (0,2 m)2
I = ½ (20 kg) (0,04 m2)
I = ½ (0,8 kg m2)
saya = 0,4 kg m-12
Jadi, momen inersia cakram padat adalah 0,4 kg·m2.
Demikianlah pembahasan tentang momen inersia
semoga bermanfaat
Jangan lupa tersenyum 😀
website Pelajaran SD SMP SMA dan Kuliah Terlengkap
mata pelajaran
jadwal mata pelajaran mata pelajaran sma jurusan ipa mata pelajaran sd mata pelajaran dalam bahasa jepang mata pelajaran kurikulum merdeka mata pelajaran dalam bahasa inggris mata pelajaran sma jurusan ips mata pelajaran sma
bahasa inggris mata pelajaran
bu ani memberikan tes ujian akhir mata pelajaran ipa
tujuan pemberian mata pelajaran pendidikan kewarganegaraan di sekolah adalah
dalam struktur kurikulum mata pelajaran mulok bersifat opsional. artinya mata pelajaran smp mata pelajaran ipa mata pelajaran bahasa indonesia mata pelajaran ips mata pelajaran bahasa inggris mata pelajaran sd kelas 1
data mengenai mata pelajaran favorit dikumpulkan melalui cara
soal semua mata pelajaran sd kelas 1 semester 2 mata pelajaran smk mata pelajaran kelas 1 sd mata pelajaran matematika mata pelajaran ujian sekolah sd 2022
bahasa arab mata pelajaran mata pelajaran jurusan ips mata pelajaran sd kelas 1 2021 mata pelajaran sbdp mata pelajaran kuliah mata pelajaran pkn
bahasa inggrisnya mata pelajaran mata pelajaran sma jurusan ipa kelas 10 mata pelajaran untuk span-ptkin mata pelajaran ppkn mata pelajaran ips sma mata pelajaran tik
nama nama mata pelajaran dalam bahasa inggris mata pelajaran pkn sd mata pelajaran mts mata pelajaran pjok
nama nama mata pelajaran dalam bahasa arab mata pelajaran bahasa inggrisnya mata pelajaran bahasa arab
seorang pengajar mata pelajaran akuntansi di sekolah berprofesi sebagai
nama mata pelajaran dalam bahasa jepang
hubungan bidang studi pendidikan kewarganegaraan dengan mata pelajaran lainnya
dalam struktur kurikulum mata pelajaran mulok bersifat opsional artinya mata pelajaran dalam bahasa arab
tujuan mata pelajaran seni rupa adalah agar siswa
