Momen inersia

MOMEN INERSIA

Momen inersia (Satuan SI : kg m²) adalah ukuran kelembaman suatu benda untuk berotasi terhadap porosnya. Besaran ini adalah analog rotasi dari pada 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.

Lambang

I

dan kadang-kadang juga

J

biasanya digunakan untuk merujuk kepada momen inersia.

Konsep ini diperkenalkan oleh Euler dalam bukunya a Theoria motus corporum solidorum seu rigidorum pada tahun 1730.

Momen inersiapartikel bisa ditulis dalam persamaan atau rumus matematika I = mr2

I= momen inersia(satuan kgm2)

m = massa (satuan kg)

r =jarak partikel ke sumbu putar (satuan m).

Jika terdapat banyak partikel atau lebih dari satu dengan massa mi dan jaraknya ri terhadap poros atau sumbu putar maka momen inersia total adalah jumlah aljabar dari masing-masing momen inersiapartikel tau ditulis dalam bentuk persamaan berikut

m= massa partike (kg) serta r= jarak partikel ke`poros(m)

Momen inersia benda yang berotasi dengan sumbu putar di titik tertentu dinyatakan dengan persamaan

Untuk benda benda tertentu rumus momen inersia adalah

Teorema Sumbu Sejajar

Teorema Sumbu sejajar digunakan untuk menghitung momen Inersia suatu bangun yang diputar dengan poros tidak pada pusat massa(pm) atau sembarang tempat. Bila momen inersia sebuah benda terhadap pusat massa(Ipm) diketahui, momen inersia terhadap sembarang sumbu yang sejajar(paralel) terhadap sumbu pusat massa dapat dihitung dengan persamaan

Keterangan
I= momen inersia terhadap sembarang sumbu
Ipm= momen inersia terhadap pusat massa
M= massa total benda
a=jarak sumbu pusat massa ke sumbu paralel.
Persamaan diatas dikenal dengan Teorema sumbu sejajar atau teorema sumbu paralel

contoh soal :

Soal No. 1
Susunan 3 buah massa titik seperti gambar berikut!

Jika m1 = 1 kg, m2 = 2 kg dan m3 = 3 kg, tentukan momen inersia sistem tersebut jika diputar menurut :
a) poros P
b) poros Q

Pembahasan
a) poros P

b) poros Q

Soal No. 2
Bola A bermassa = 60 gram dan bola B = 40 gram dihubungkan batang AB (massanya diabaikan).

Jika kedua bola diputar dengan sumbu putar di P maka momen inersia sistem adalah….
A. 12,25 .10 –4 kg m2
B. 13,50 .10 –4 kg m2
C. 14,50 .10 –4 kg m2
D. 15,50 .10 –4 kg m2
E. 16,25 .10 –4 kg m2
(Momen Inersia - UN Fisika 2013)

Pembahasan

Momen inersia di titik dengan sumbu putar di p

Soal No. 3
Lima titik massa tersusun seperti gambar berikut!

m1 = 1 kg, m2 = 2 kg , m3 = 3 kg, m4 = 4 kg, m5 = 5 kg
Tentukan momen inersianya jika:
a) poros putar sumbu X
b) poros putar sumbu Y

Pembahasan
a) poros putar sumbu X