Momen Inersia: Definisi, Rumus, Peristiwa & Contoh Soal

Pernahkan kalian pergi ke suatu tempat menggunakan mobil atau transportasi umum? Nah, tak jarang bis atau mobil tersebut mengerem secara mendadak. Penumpang akan terkejut dan otomatis badannya akan terdorong ke depan. Berarti dari kejadian tersebut terdapat peristiwa momen inersia.

Daftar Isi

Sebenarnya, perwujudan momen inersia banyak kita jumpai di kehidupan sehari-hari bahkan termasuk kejadian sederhana, seperti daun yang jatuh. Kok bisa? daun yang jatuh tersebut semula terdiam di atas dahan pohon, lalu ketika terkena pengaruh dari luar, daun tersebut akan bergerak dan jatuh ke bawah.

Hmm jadi momen inersia itu apa sih? Yuk, kita simak penjelasannya di bawah ini.

Pengertian Momen Inersia

Momen inersia atau hukum kelembaman pernah disinggung saat kalian belajar tentang hukum newton I. Sesuai dengan namanya, hukum kelembaman ini mempunyai makna yaitu cenderung mempertahankan keadaannya. Sebelum belajar lebih jauh, kalian harus tau apa pengertian momen dan inersia itu sendiri.

Rumus Menghitung Momen Inersia

Untuk menghitung benda berotasi pada porosnya, maka diperlukan rumus inersia. Berikut adalah rumus yang bisa kalian gunakan untuk menghitung gaya kelembaman, antara lain:

Rumus Momen Inersia Benda Titik (Partikel)

Penggunaan rumus pertama ini untuk menghitung benda titik atau benda yang seimbang. Hanya bergerak secara translasi. Momen inersia dinotasikan dengan huruf “I” dengan satuan kg.m.s², jadi ia merupakan hasil perkalian dari massa dan jarak antara benda dengan sumbu rotasi.

I = m . r²

Keterangan

I = momen inersia benda (kg . m²)

m = massa benda (kg)

r = jarak ke sumbu rotasi (m)

Rumus Momen Inersia Benda tegar

Sama seperti penjelasan di atas, benda tegar tak hanya bertranslasi namun juga berotasi.

I = m₁r₁² + m₂r₂² + m₃r₃² + … + mₙrₙ²

Keterangan:

I = momen inersia benda tegar

m₁ = massa partikel pertama

m₂ = massa partikel kedua

m₃ = massa partikel ketiga

mₙ = massa partikel ke-n

r₁ = jarak partikel pertama ke sumbu rotasi

r₂ = jarak partikel kedua ke sumbu rotasi

r₃ = jarak partikel ketiga ke sumbu rotasi

rₙ = jarak partikel ke-n ke sumbu rotasi

Peristiwa Momen Inersia

Berikut kami rangkum peristiwa momen inersia yang terjadi di kehidupan sehari-hari.

Dedaunan Berjatuhan

Daun Daun Berjatuhan — Daun Jatuh dari Ranting Pohon

Peristiwa pertama ini kalian sudah pada tahu kan? dedaunan berjatuhan merupakan contoh peristiwa inersia yang sederhana. Daun yang berada di ranting pohon cenderung diam, namun ketika ia jatuh karena gaya gravitasi, ia akan bergerak menuju tanah.

Mengaduk Minuman dalam Gelas

Siapa sangka jika peristiwa mengaduk minuman termasuk dalam momen inersia? Ketika kita mengaduk minuman tersebut, akan terjadi perputaran arus yang mengikuti arah adukan sendok. Nah, ketika pengaduk tersebut kita ambil, ternyata arus berputarnya masih ada. Inilah disebut dengan peristiwa inersia.

Bermain Gasing

Permainan masa kecil ini juga menerapkan hukum kelembaman. Gasing adalah mainan yang terbuat dari kayu atau plastik yang bisa berputar dan menumpu pada satu titik. Untuk tetap berputar, gasing memerlukan kesetimbangan pada suatu titik. Biasanya untuk memainkannya, tali harus melilit pada badan gasing. Lalu, gasing dilepaskan dan berputar di tanah. Jadi, gasing akan berputar sesuai porosnya dan akan berhenti beberapa detik kemudian.

Bermain Roller Coaster

Naik roller coaster, siapa takut? ternyata saat menaiki wahana roller coaster, kita akan menemukan banyak peristiwa gaya dalam fisika, salah satunya adalah hukum kelembaman. Mengingat kembali, hukum inersia menyatakan benda akan terus bergerak, selama ada timbal balik gaya yang sama, namun berlawanan arah.

Mesin Sentrifugasi

Peristiwa selanjutnya adalah melakukan pemisahan zat yang berbeda menggunakan mesin centrifuge. Mesin centrifuge berfungsi untuk memisahkan zat tercampur hingga membentuk fase yang berbeda. Ia memanfaatkan momen inersia berupa kesetimbangan tabung centrifuge yang ada di dalamnya, karena jika tidak mempunyai kesetimbangan antar tabung, maka mesin akan bergetar sehingga pemisahan pun tidak berjalan dengan baik.

Kendaraan Mengerem Mendadak

Ini adalah contoh umum hukum kelembaman. Saat pak supir menarik tuas rem secara mendadak, sontak badan penumpang akan terdorong ke depan. Begitupun juga saat tancap gas terlalu mendadak, otomatis badan kita akan tertarik ke belakang.

Satelit Bergerak Mengelilingi Planet

Selanjutnya adalah satelit adalah benda langit yang beredar mengitari benda langit dan berada dalam gaya tarik yang lebih besar. Satelit itu berputar terus-menerus tanpa henti karena ia memanfaatkan momen inersia.

Contoh Soal dan Pembahasan

Supaya lebih paham, yuk simak contoh soal di bawah ini sebagai sumber referensi belajarmu!

Soal 1

Terdapat sebuah benda berputar dengan jari-jari 0,6 m mengitari sumbu X. Massa bendanya adalah sekitar 8 kg. Hitunglah momen inersianya!

Dik:

r = 0,6 meter

m = 8 kilogram

Dit:

I = ?

Jawab:

I = 0,62 . 8 = 2,88 kg.m2

Jadi, momen inersianya sebesar 2,88 kg.m2

Soal 2

Terdapat sebuah cakram pejal dengan sumbu rotasi di pusat cakram bermassa 15 kg dan berjari-jari 0,3 meter. Maka, tentukanlah momen inersianya!

Dik:

m = 15 kilogram

r = 0,3 meter

Dit: I?

Jawaban:

I = ½ . m . r²

I = ½ . 15 . 0,3²

I = ½ . 15. 0,09

I = 1,35 kg.m² .

Jadi, momen inersianya sebesar 1,35 kg.m²

Kesimpulan

Momen inersia adalah kelembaman benda untuk dapat berputar pada porosnya. Rumusnya terbagi menjadi dua tergantung gaya bendanya yaitu pada benda titik partikel dan benda tegar. Perwujudan momen inersia bisa kalian jumpai sehari-hari, seperti pengereman mendadak saat berkendara, daun yang berjatuhan atau mengaduk minuman di dalam gelas.

Ternyata, gaya fisika sangat dekat dengan kehidupan kita ya, atau jangan-jangan hari ini kita sudah menerapkan salah satu gaya fisika tapi sebenarnya kita tidak menyadarinya. Belajar fisika memang menyenangkan, bukan? Semoga bermanfaat!