Bank Soal Fisika SMA Dinamika Benda Tegar

Soal

Pilgan

Terdapat 3 buah partikel yang berada di titik koordinat berikut.


Partikel A dan B masing-masing bermassa 1 kg sementara partikel C bermassa 2 kg. Besar momen inersia sistem jika ketiga partikel diputar terhadap titik (0,0) adalah ....

A

9 kg m2

B

18 kg m2

C

33 kg m2

D

36 kg m2

E

45 kg m2

Pembahasan:

Diketahui:

Massa partikel A dan B mAm_{\text{A}} = mBm_{\text{B}} = 1 kg

Massa partikel C mCm_{\text{C}} = 2 kg

Koordinat partikel A = (-2,1)

Koordinat partikel B = (3,1)

Koordinat partikel C = (0,-3).

Sumbu putar di titik (0,0).

Ditanya:

Momen inersia I=?I=?

Jawab:

Momen inersia adalah kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan keadaan putarnya, baik tetap diam atau tetap bergerak memutar. Momen inersia partikel dapat dicari dengan hasil kali antara massa dan kuadrat jarak tegak lurus sumbu rotasi ke partikel secara matematis dituliskan sebagai I=ΣmR2I=\Sigma mR^2. Partikel yang terdapat pada sumbu rotasinya tidak menghasilkan momen inersia.

Karena sumbu putarnya pada titik (0,0), hitung jarak partikel ke titik (0,0).

RA=Ax2+Ay2R_{\text{A}}=\sqrt{A_{\text{x}}^2+A_{\text{y}}^2}

=(2)2+(1)2=\sqrt{\left(-2\right)^2+\left(1\right)^2}

=4+1=\sqrt{4+1}

=5=\sqrt{5} m

RB=Bx2+By2R_{\text{B}}=\sqrt{B_{\text{x}}^2+B_{\text{y}}^2}

=32+12=\sqrt{3^2+1^2}

=9+1=\sqrt{9+1}

=10=\sqrt{10} m

RC=CyR_{\text{C}}=\left|C_{\text{y}}\right|

=3=\left|-3\right|

=3=3 m

Sehingga momen inersianya

I=ΣmR2I=\Sigma mR^2

I=mARA2+mBRB2+mCRC2I=m_{\text{A}}R_{\text{A}}^2+m_{\text{B}}R_{\text{B}}^2+m_{\text{C}}R_{\text{C}}^2

I=(1)(5)2+(1)(10)2+(2)(3)2I=\left(1\right)\left(\sqrt{5}\right)^2+\left(1\right)\left(\sqrt{10}\right)^2+\left(2\right)\left(3\right)^2

I=5+10+18I=5+10+18

I=33I=33 kg m2

Jadi, besar momen inersia sistem jika ketiga partikel diputar terhadap titik (0,0) adalah 33 kg m2.

Video
13 Februari 2022
Torsi dan Momen Inersia
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal