Momen inersia: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Almabot (bicara | kontrib)
Fitur saranan suntingan: 2 pranala ditambahkan.
 
(59 revisi perantara oleh 35 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
{{Refimprove|date=September 2020}}{{Infobox physical quantity
'''Momen inersia''' (satuan [[SI]] kg m<sup>2</sup>) adalah ukuran ketahanan objek terhadap perubahan laju [[rotasi]]nya. Besaran ini adalah analog rotasi daripada [[massa]]. Dengan kata lain, besaran ini adalah kelembaman sebuah benda tegar yang berputar terhadap rotasinya. 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 [[besaran skalar|skalar]] terhadap momen inersia, pembahasan menggunakan pendekatan [[tensor]] memungkinkan analisis sistem yang lebih rumit seperti gerakan giroskopik.
[[ms:| name = Momen inersia]]
| image = [[Berkas:Маховик.jpg|250px]]
| caption = [[Roda gila]] memiliki pusa lembam yang besar untuk melancarkan gerak mekanis.
| unit = kg m<sup>2</sup>
| otherunits = lbf·ft·s<sup>2</sup>
| symbols = ''I''
'''M''' '''L'''<sup>2</sup>
| derivations = <math>I = \frac{L}{\omega}</math>
| extensive =
}}
{{Mekanika klasik|cTopic=dasar}}
 
'''Momen inersia''' atau '''pusa lembam'''<ref>{{kamus|pusa}}</ref><ref>{{kamus|lembam}}</ref> (satuanSatuan [[SI]]: kg m<sup>2</sup>) adalah ukuran ketahanan[[inersia|lembam]] objeksuatu terhadap perubahanbenda lajuuntuk [[rotasiRotasi|berputar]]nya terhadap porosnya. BesaranSecara inimatematis adalahmomen analoginersia rotasiadalah daripadahasil kali [[massa]]. Denganpartikel katadengan lain,kuadrat besaranjarak initerhadap adalahsumbu kelembamanputarnya. sebuahBesaran bendaini tegaradalah yanganalog berputarrotasi terhadapdaripada rotasinya[[massa]]. Momen inersia berperan dalam dinamika [[rotasi|putaran]] 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 [[besaran skalar|skalar]] terhadap momen inersia, pembahasan menggunakan pendekatan [[tensor]] memungkinkan analisis sistem yang lebih rumit seperti gerakan giroskopik.
Lambang <math>I</math> dan kadang-kadang juga <math>J</math> biasanya digunakan untuk merujuk kepada momen inersia.
 
Lambang <math>I</math> dan kadang-kadang juga <math>J</math> biasanya digunakan untuk merujuk kepada momen inersia.
Konsep ini diperkenalkan oleh [[Euler]] dalam bukunya ''a Theoria motus corporum solidorum seu rigidorum'' pada tahun 1730.<ref name="Euler1730">{{cite book |last=Euler |first=Leonhard |title=Theoria motus corporum solidorum seu rigidorum: ex primis nostrae cognitionis principiis stabilita et ad omnes motus, qui in huiusmodi corpora cadere possunt, accommodata. Auctore Leonh. Eulero |publisher=Cornell University Library |date=1765-01-01 |language=Latin |isbn=978-1429742818}}</ref> Dalam buku tersebut, dia mengupas momen inersia dan banyak konsep terkait.
 
Konsep ini diperkenalkan oleh [[Euler]] dalam bukunya ''a Theoria motus corporum solidorum seu rigidorum'' pada tahun 1730.<ref name="Euler1730">{{cite book |last=Euler |first=Leonhard |title=Theoria motus corporum solidorum seu rigidorum: ex primis nostrae cognitionis principiis stabilita et ad omnes motus, qui in huiusmodi corpora cadere possunt, accommodata. Auctore Leonh. Eulero |publisher=Cornell University Library |date=1765-01-01 |language=Latin |isbn=978-1429742818}}</ref> Dalam buku tersebut, dia mengupas momen inersia dan banyak konsep terkait.
 
== Definisi skalar ==
Baris 10 ⟶ 22:
 
:<math>I = \int r^2 \,dm\,\!</math>
di mana ''m'' adalah massa dan ''r'' adalah jarak tegak lurus terhadap sumbu rotasi.
 
=== Analisis ===
 
=== Teorema sumbu sejajar ===
[[Teorema sumbu sejajar]] adalah salah satu [[teorema]] yang menyatakan bahwa besarnya momen inersia [[benda]] terhadap sumbu yang melewati pusat [[massa]] sama dengan jumlah momen inersia sumbu yang sejajar dengan sumbu [[pusat massa]] ditambah dengan massa benda tersebut. Pembuatan teorema ini didasarkan pada nilai momen inersia yang selalu ditentukan oleh posisi sumbu yang menjadi acuan dalam perhitungan.<ref name=":52">{{Cite book|last=Asraf, A., dan Kurniawan, B.|date=2021|url=https://www.google.co.id/books/edition/Fisika_Dasar_untuk_Sains_dan_Teknik_Jili/n-UhEAAAQBAJ?hl=id&gbpv=1&dq=mekanika+Newton&printsec=frontcover|title=Fisika Dasar untuk Sains dan Teknik: Jilid 1 Mekanika|location=Jakarta|publisher=Bumi Aksara|isbn=978-602-444-954-4|pages=335|url-status=live}}</ref>
 
=== Momen inersia pada benda tegar ===
Momen inersia (skalar) sebuah massa titik yang berputar pada sumbu yang diketahui didefinisikan oleh
 
:<math>I \triangleq m r^2\,\!</math>
 
[[Benda tegar]] yang berbentuk pejal memiliki penyebaran [[massa]] yang merata di setiap titik beratnya. Jumlah momen inersia benda tegar diperoleh melalui hasil penjumlahan dari momen inersia semua elemen massa yang terdapat pada benda tegar. Penjumlahan diperoleh melalui [[Operasi (matematika)|operasi]] [[integral]]. Nilai dari momen inersia dipengaruhi oleh bentuk benda, massa benda, dan letak [[Rotasi di sekeliling sumbu tertentu|sumbu putar]] dari benda.<ref>{{Cite book|last=Yuberti|first=|date=2013|url=http://repository.radenintan.ac.id/2978/1/Buku_Konsep_Materi_Fisika_Dasar_2__An_Yuberti.pdf|title=Konsep Materi Fisika Dasar 2|location=Bandar Lampung|publisher=Anugrah Utama Raharja (AURA)|isbn=978-602-1297-30-8|pages=12|url-status=live}}</ref> Momen inersia pada benda tegar dirumuskan:
Momen inersia adalah aditif. Jadi, untuk sebuah [[benda tegar]] yang terdiri atas ''N'' massa titik ''m<sub>i</sub>'' dengan jarak ''r<sub>i</sub> terhadap sumbu rotasi, momen inersia total sama dengan jumlah momen inersia semua massa titik:
 
:<math>I \triangleq \sum_{i=1}^{N} {m_{i} r_{i}^2}\,\!</math>
 
Untuk benda pejal yang dideskripsikan oleh fungsi kerapatan massa ''ρ''('''r'''), momen inersia terhadap sumbu tertentu dapat dihitung dengan [[integral|mengintegralkan]] kuadrat jarak terhadap sumbu rotasi, dikalikan dengan kerapatan massa pada suatu titik di benda tersebut:
 
:<math>I \triangleq \iiint_V \|\mathbf{r}\|^2 \,\rho(\mathbf{r})\,dV \!</math>
Baris 27 ⟶ 44:
di mana
 
:''V'' adalah volume yang ditempati objek
:''ρ'' adalah fungsi kerapatan spasial objek
:'''r''' = (''r'',''θ'',''φ''), (''x'',''y'',''z''), atau (''r'',''θ'',''z'') adalah vektor (tegaklurus terhadap sumbu rotasi) antara sumbu rotasi dan titik di benda tersebut.
 
[[Berkas:moment of inertia disc.svg|thumbjmpl|rightka|Diagram perhitungan momen inersia sebuah piringan. Di sini ''k'' adalah 1/2 dan <math>\mathbf{r}</math> adalah jari-jari yang digunakan untuk menentukan momen inersia]]
 
Berdasarkan [[analisis dimensi]] saja, momen inersia sebuah objek bukan titik haruslah mengambil bentuk:
Baris 37 ⟶ 54:
di mana
:''M'' adalah massa
:''R'' adalah jari-jari objek dari pusat massa (dalam beberapa kasus, panjang objek yang digunakan)
:''k'' adalah konstanta tidak berdimensi yang dinamakan "konstanta inersia", yang berbeda-beda tergantung pada objek terkait.
 
Konstanta inersia digunakan untuk memperhitungkan perbedaan letak massa dari pusat rotasi. Contoh:
 
* ''k'' = 1, cincin tipis atau silinder tipis di sekeliling pusat
 
* ''k'' = 12/5, bola cincin tipis atau silinder tipispejal di sekelilingsekitar pusat
* ''k'' = 2/5, bola pejal di sekitar pusat
* ''k'' = 1/2, silinder atau piringan pejal di sekitar pusat.
 
== Lihat pula ==
Lebih lanjut lihat [[daftar momen inersia]]
 
Lebih lanjut lihat* [[daftarDaftar momen inersia]]
== Catatan ==
* [[Inersia]]
* [[Momentum]]
 
== Referensi ==
{{reflist}}
 
{{fisika-stub}}
 
[[Kategori:Mekanika]]
 
[[ar:عزم العطالة]]
[[be:Момант інерцыі]]
[[bs:Moment inercije]]
[[ca:Moment d'inèrcia]]
[[cs:Moment setrvačnosti]]
[[da:Inertimoment]]
[[de:Trägheitsmoment]]
[[el:Ροπή αδράνειας]]
[[en:Moment of inertia]]
[[es:Momento de inercia]]
[[et:Inertsimoment]]
[[eu:Inertzia momentu]]
[[fi:Hitausmomentti]]
[[fr:Moment d'inertie]]
[[gl:Momento de inercia]]
[[he:מומנט התמד]]
[[hi:जड़त्वाघूर्ण]]
[[hr:Moment inercije]]
[[hu:Tehetetlenségi nyomaték]]
[[is:Hverfitregða]]
[[it:Momento di inerzia]]
[[ja:慣性モーメント]]
[[ko:관성모멘트]]
[[lt:Inercijos momentas]]
[[ms:Momen inersia]]
[[nl:Traagheidsmoment]]
[[no:Treghetsmoment]]
[[pl:Moment bezwładności]]
[[pt:Momento de inércia]]
[[ru:Момент инерции]]
[[simple:Moment of inertia]]
[[sk:Moment zotrvačnosti]]
[[sl:Vztrajnostni moment]]
[[sq:Momenti i Inercisë]]
[[sv:Tröghetsmoment]]
[[ta:நிலைமத் திருப்புத்திறன்]]
[[tr:Eylemsizlik momenti]]
[[uk:Момент інерції]]
[[vi:Mô men quán tính]]
[[zh:轉動慣量]]