 |
| Momen Inersia |
Pembahasan soal-soal Ujian Nasional SMA-IPA bidang studi Fisika dengan materi pembahasan Momen Inersia.
Soal tentang Momen Inersia EBTANAS 2002
A. massa benda
B. volume benda
C. massa jenis benda
D. percepatan sudut rotasi
E. kecepatan sudut awal
Pembahasan
Momen inersia adalah besaran yang menyatakan ukuran kelembaman benda yang mengalami gerak rotasi (seperti massa pada gerak translasi). Momen inersia (I) dirumuskan sebagai:I = ΣmR2
dengan m adalah massa benda dan R adalah jarak benda ke pusat rotasi.
Jadi, momen inersia dipengaruhi oleh massa benda (A).
Soal tentang Momen Inersia UN 2013
Jika sistem bola diputar pada sumbu di titik a, besar momen inersia sistem bola adalah ….
A. 0,24 kg.m2
B. 0,27 kg.m2
C. 0,30 kg.m2
D. 0,31 kg.m2
E. 0,35 kg.m2
Pembahasan
Data-data yang diketahui pada soal:m1 = 2 kg
m2 = 3 kg
R1 = 20 cm
= 0,2 m
R2 = 30 cm
= 0,3 m
Momen inersia pada sistem tersebut adalah:
I = ΣmR2
= m1R12 + m2R22
= 2 × 0,22 + 3 × 0,32
= 0,08 + 0,27
= 0,35
Jadi, besar momen inersia sistem bola tersebut adalah 0,35 kg.m2 (E).
Soal tentang Momen Inersia UN 2013
Massa kawat diabaikan dan kedua bola diputar dengan sumbu putar tegak lurus kawat pada benda m1. Besar momen inersia sistem adalah ….
A. 6 kg.m2
B. 18 kg.m2
C. 36 kg.m2
D. 54 kg.m2
E. 72 kg.m2
Pembahasan
Pada sistem tersebut sumbu putarnya adalah m1, berarti m1 mati atau tidak diperhitungkan sehingga perumusannya menjadi:I = m2R22
= 2 × 62
= 2 × 36
= 72
Jadi, momen inersia sistem tersebut adalah 72 kg.m2 (E).
Soal tentang Momen Inersia EBTANAS 1998
Tiga buah partikel dengan massa m, 2m, dan 3m dipasang pada ujung kerangka yang massanya diabaikan. Sistem terletak pada bidang xy. Jika sistem diputar terhadap sumbu y maka momen inersia sistem adalah ….
A. 5 ma
B. 7 ma
C. 5 ma2
D. 6 ma2
E. 7 ma2
Pembahasan
Karena sistem diputar terhadap sumbu y maka partikel yang bermassa 2m tidak berfungsi. Berarti hanya partikel yang berada pada sumbu x yang diperhitungkan. Anggap saja partikel di sebelah kiri berindeks (1) dan partikel sebelah kanan berindeks (2).m1 = 3m
m2 = m
R1 = a
R2 = 2a
Momen inersia pada sistem tersebut adalah:
I = ΣmR2
= m1R12 + m2R22
= 3m × a2 + m × (2a)2
= 3ma2 + 4ma2
= 7ma2
Jadi, momen inersia sistem tersebut adalah 7 ma2 (E).
Soal tentang Momen Inersia UNAS 2008
Bila diputar melalui pusat O (AO = OB), momen inersianya menjadi ….
A. 2 kg.m2
B. 4 kg.m2
C. 8 kg.m2
D. 12 kg.m2
E. 16 kg.m2
Pembahasan
Saat batang AB diputar dengan poros A, momen inersianya 8 kg.m2, sehingga panjang batang R dapat dicari dengan rumus:I = mR2
8 = 2R2
R2 = 4
R = 2 m
Saat batang AB diputar dengan poros A, massa batang terbagi menjadi dua, demikian juga jarak terhadap poros:
mA = 1 kg
mB = 1 kg
RA = 1 m
RB = 1 m
Dengan demikian, momen inersianya menjadi:
I = ΣmR2
= mARA2 + mBRB2
= 1 × 12 + 1 × 12
= 1 + 1
= 2
Jadi, momen inersia pada keadaan tersebut adalah 2 kg.m2 (A).
Pembahasan soal Momen Inersia yang lain bisa disimak di:
Pembahasan Fisika UN 2016 No. 14
Pembahasan Fisika UN 2017 No. 15
Simak juga, Pembahasan Fisika UN: Kesetimbangan Benda Tegar.
Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf di sini.
Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.
