Hukum Newton yg pertama mengatakan bahwa benda yg bergerak akan condong terus bergerak, & benda yg diam akan cenderung tetap diam. Nah, Inersia ialah kecenderungan sebuah benda supaya tetap mempertahankan keadaannya (tetap bergerak atau tetap membisu) atau biasa dikatakan selaku kelembaman sebuah benda. Oleh alasannya adalah itu Hukum pertama Newton disebut pula sebagai Hukum Inersia atau Hukum Kelembaman. Contohnya adalah benda yg mempunyai inersia yg besar, cenderung untuk sulit bergerak, begitu juga sebaliknya.
Momen atau momen gaya merupakan hasil kali antara gaya dgn lengan momennya. Kaprikornus, Momen Inersia adalah ukuran kelembaman/kecenderungan suatu benda untuk berotasi kepada porosnya. Besarnya momen inersia sebuah benda bergantung kepada beberapa faktor, yakni:
- Massa benda atau partikel
- Geometri benda (bentuk)
- Letak sumbu putar benda
- Jarak ke sumbu putar benda (lengan momen)
Daftar Isi
Rumus Momen Inersia
Besarnya momen inersia (I) suatu benda bermassa yg memiliki titik putar pada sumbu yg dimengerti dirumuskan sebagai berikut:
Dimana, yaitu massa partikel atau benda (kilogram), & yakni jarak antara partikel atau elemen massa benda kepada sumbu putar (meter). Untuk benda pejal (padat) dgn geometri yg tak sederhana, besarnya momen inersia dijumlah selaku besar distribusi massa benda dikali jarak sumbu putar. Perhatikan gambar dibawah ini untuk mengetahui lebih jelas gambarannya. Dimensinya dlm Standar Internasional (SI) ialah .
Untuk benda yg terdiri dr beberapa partikel, maka momen inersianya merupakan jumlah dr semua momen inersia masing-masing partikel. Begitu pula bila sebuah benda mempunyai bentuk yg kompleks atau terdiri dr banyak sekali macam bentuk, maka besar momen inersianya yakni jumlah momen inersia dr tiap pecahan-bagiannya yg dirumuskan selaku berikut:
Dimana, merupakan notasi penjumlahan sebanyak n (sebanyak partikel atau pecahan-potongan yg ada).
Untuk benda-benda yg bentuknya terstruktur & sudah diketahui dengan-cara lazim, rumus momen inersianya mampu dilihat pada tabel dibawah ini:
Benda | Sumbu Putar | Gambar benda | Rumus Momen Inersia |
Partikel | Di sebelah partikel dgn jarak R | ||
Batang silinder | Tepat lewat sentra & tegak lurus batang | ||
Batang silinder | Melalui ujung batang & tegak lurus batang | ||
Silinder pejal | Melalui titik sentra silinder | ||
Silinder berongga | Melalui titik pusat silinder | ||
Silinder pejal berongga | Melalui titik sentra silinder | ||
Silinder pejal | Melintang kepada titik sentra silinder | ||
Bola pejal | Tepat melalui titik sentra | ||
Bola berongga | Tepat melalui titik pusat | ||
Cincin tipis | Melintang terhadap titik pusat cincin | ||
Plat datar | Tepat lewat titik pusat plat | ||
Kerucut pejal | Melalui titik pusat silinder |
Contoh Soal Momen Inersia
Contoh Soal Momen Inersia 1
Empat buah partikel yg saling bekerjasama & membentuk satu metode kesatuan dgn konfigurasi mirip gambar diatas. Masing-masing partikel mempunyai berat yg berbeda & jarak antar partikel satu sama lain sebesar R. Tentukan momen inersia sistem diatas kalau:
a. Sistem diputar terhadap sumbu putar A.
b. Sistem diputar terhadap sumbu putar B.
SOLUSI:
Oleh karena tata cara terdiri dr empat partikel yg masing-masing mempunyai berat yg berbeda, maka besar momen inersia metode ialah jumlah dr setiap partikel terhadap sumbu putarnya.
a) Sistem diputar kepada sumbu putar A:
Diketahui dr soal,
m1 = m & R1 = 0;
m2 = 2m & R2 = R;
m3 = 3m & R3 = 2R;
m4 = 4m & R4 = 3R.
Sehingga didapat,
b) Sistem diputar kepada sumbu putar B:
Diketahui dr soal,
m1 = m & R1 = R;
m2 = 2m & R2 = 0;
m3 = 3m & R3 = R;
m4 = 4m & R4 = 2R.
Maka, didapat
Contoh Soal Momen Inersia 2
Sebuah benda pejal yg berbentuk mirip kerucut yg melekat pada salah satu ujung silinder diputar dgn sumbu rotasi pada titik pusat silinder seperti yg mampu dilihat pada gambar diatas. Diketahui massa silinder sama dgn massa kerucut yakni sebesar 2 kg, panjang silinder 0,8 meter, & jari-jari silinder 0,1 meter. Tentukan momen inersia benda tersebut.
Pembahasan:
Untuk mempersempit perhitungannya, maka momen inersia tiap geometri benda dihitung terpisah.
Diketahui dr soal,
ms = 2 kg & Rs = 0,1 m;
m2 = 2 kg & Rk = 0,1 m;
Sehingga didapat besar momen inersia benda:
Kontributor: Ibadurrahman
Mahasiswa S2 Teknik Mesin FT UI
Materi Wargamasyarakat.org yang lain: