Pembahasan soal momen inersia
1. Soal UN 2001/2002
Berikut ini pernyataan tentang faktor-faktor gerak rotasi
(1) Kecepatan sudut
(2) Letak sumbu rotasi
(3) Bentuk benda
(4) Massa benda
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya momen inersia adalah …
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (1), (2) dan (3)
C. (1), (3) dan (4)
D. (2), (3) dan (4)
E. (2) dan (4) saja
Pembahasan
Rumus momen inersia :
I = Σm r2
Keterangan : m = massa benda, r = jarak dari sumbu rotasi.
Berdasarkan rumus ini disimpulkan momen inersia dipengaruhi oleh letak sumbu rotasi (2) dan massa benda (4).
Jawaban yang benar adalah E.
2. Soal UN 2011/2012 B74 No.6
Dua buah bola yang dianggap sebagai partikel dihubungkan dengan seutas tali kawat seperti gambar. Bila massa bola P dan Q masing-masing 600 gram dan 400 gram, maka momen inersia sistem kedua bola terhadap poros AB adalah…
A. 0,008 kg m2
B. 0,076 kg m2
C. 0,124 kg m2
D. 0,170 kg m2
E. 0,760 kg m2
Pembahasan
Diketahui :
Sumbu rotasi adalah AB.
mp = 600 gram = 0,6 kg, mq = 400 gram = 0,4 kg
rp = 20 cm = 0,2 m, rq = 50 cm = 0,5 m
Ditanya : Momen inersia sistem ?
Jawab :
I = mp rp2 + mq rq2
I = (0,6 kg)(0,2 m)2 + (0,4 kg)(0,5 m)2
I = (0,6 kg)(0,04 m2) + (0,4 kg)(0,25 m2)
I = 0,024 kg m2 + 0,1 kg m2
I = 0,124 kg m2
Jawaban yang benar adalah C.
3. Soal UN 2002/2003
Momen inersia sebuah benda yang berotasi terhadap titik tetap dipengaruhi oleh …
A. massa benda
B. volume benda
C. massa jenis benda
D. percepatan sudut rotasi
E. kecepatan sudut awal
Pembahasan
Rumus momen inersia :
I = ∑m r2
Keterangan : I = momen inersia, m = massa, r = jarak dari sumbu rotasi
Jawaban yang benar adalah A.
4. UN-08-10A-7B
Batang AB massa 2 kg diputar melalui titik A ternyata momen inersianya 8 kg m2. Bila diputar melalui titik 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
Diketahui :
Massa batang AB (m) = 2 kg
Jika diputar melalui titik A sehingga jari-jari rotasi (r) = jarak AB = r maka momen inersia (I) = 8 kg m2
Ditanya : Jika diputar melalui titik O sehingga jari-jari rotasi (r) = jarak AO = jarak OB = 1/2 r maka momen inersia menjadi (I) = ……
Jawab :
I = m r2
8 kg m2 = (2 kg) r2
8 m2 = (2) r2
r2 = 8 m2 / 2
r2 = 4 m2
r = 2 meter
Jika diputar melalui titik O sehingga 1/2 r = 1 meter, maka momen inersia menjadi :
I = m r2 = (2 kg)(1 m)2 = (2 kg)(1 m2) = 2 kg m2
Jawaban yang benar adalah A.
5. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.7
Dua buah bola yang dianggap sebagai partikel dihubungkan dengan seutas tali kawat seperti gambar. Bila massa bola P dan Q masing-masing 600 gram dan 400 gram, maka momen inersia sistem kedua bola terhadap poros AB adalah…
A. 0,008 kg.m2
B. 0,076 kg.m2
C. 0,124 kg.m2
D. 0,170 kg.m2
E. 0,760 kg.m2
Pembahasan
Diketahui :
Massa bola P (mP) = 600 gram = 0,6 kg
Massa bola Q (mQ) = 400 gram = 0,4 kg
Jarak bola P dari sumbu rotasi (rP) = 20 cm = 0,2 meter
Jarak bola Q dari sumbu rotasi (rQ) = 50 cm = 0,5 meter
Ditanya : Momen inersia (I) sistem terhadap poros atau sumbu rotasi AB
Jawab :
Rumus momen inersia partikel :
I = m r2
Keterangan : I = momen inersia, m = massa partikel, r = jarak partikel dari sumbu rotasi
Momen inersia bola P
IP = (mP)(rP2) = (0,6)(0,2)2 = (0,6)(0,04) = 0,024 kg m2
Momen inersia bola Q
IQ = (mQ)(rQ2) = (0,4)(0,5)2 = (0,4)(0,25) = 0,1 kg m2
Momen inersia sistem partikel :
I = IP + IQ = 0,024 + 0,1 = 0,124 kg m2
Jawaban yang benar adalah C.
6. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.7
Dua buah bola yang dihubungkan dengan kawat (massa kawat diabaikan) disusun seperti gambar. Besar momen inersianya adalah…
A. 20 x 10-3 kg.m2
B. 25 x 10-3 kg.m2
C. 11 x 10-2 kg.m2
D. 55 x 10-2 kg.m2
E. 80 x 10-2 kg.m2
Pembahasan
Diketahui :
Massa bola A (mA) = 200 gram = 0,2 kg
Massa bola B (mB) = 400 gram = 0,4 kg
Jarak antara bola A dan sumbu rotasi (rA) = 0
Jarak antara bola B dan sumbu rotasi (rB) = 25 cm = 0,25 meter
Ditanya : Momen inersia (I) sistem
Jawab :
Momen inersia bola A
IA = (mA)(rA2) = (0,2)(0)2 = 0
Momen inersia bola B
IB = (mB)(rB2) = (0,4)(0,25)2 = (0,4)(0,0625) = 0,025 kg m2
Momen inersia sistem partikel :
I = IA + IB = 0 + 0,025 = 0,025 kg m2 = 25 x 10-3 kg m2
Jawaban yang benar adalah B.
[wpdm_package id=’7823′]
