Momen Inersia

Momen inersia adalah kecenderungan objek untuk mengekalkan keadaan berputarnya sama ada tetap pegun atau bergerak dalam bulatan.

Momen inersia sangat penting dalam mengkaji tingkah laku pergerakan objek di bumi ini.

Sebagai contoh, ketika memutar guli pada mulanya kita melihat marmar berputar begitu cepat dan lama kelamaan ia berhenti bergerak dan tetap diam.

Nah, contoh di atas disebabkan oleh momen inersia marmar cenderung tidak bergerak atau mengekalkan kedudukan asalnya. Terdapat banyak lagi contoh momen inersia objek dalam kehidupan seharian. Untuk maklumat lebih lanjut mengenai momen inersia material, mari kita pertimbangkan penjelasan berikut.

Momen inersia adalah kecenderungan objek untuk mengekalkan keadaannya sama ada tetap pegun atau bergerak. Momen inersia ini juga sering disebut sebagai inersia objek.

Perhatikan bahawa undang-undang inersia atau undang-undang inersia adalah istilah yang sama dengan undang-undang pertama Newton. Undang-undang ini digubal oleh Issac Newton yang mesti kita sering temui semasa sekolah menengah pertama.

Undang-undang pertama Newton menyatakan bahawa objek yang tidak dipaksakan oleh kekuatan luar (kekuatan dari luar) akan cenderung mengekalkan keadaannya. Objek berusaha mengekalkan keadaannya yang sangat bergantung pada saat kemurungan.

Semakin besar momen inersia, semakin sukar objek bergerak. Sebaliknya, momen inersia yang bernilai kecil menyebabkan objek bergerak dengan mudah.

Momen formula Inertiaa

Objek dengan jisim m yang mempunyai titik putaran dengan jarak r, formula untuk momen inersia dinyatakan seperti berikut.

Maklumat:

m = jisim objek (kg)

r = jarak objek ke paksi putaran (m)

Unit momentinertia dapat diturunkan dari jumlah konstituen sehingga momentinertia mempunyai unit Antarabangsa (SI) adalah kg m²

Baca juga: 25+ Filem Sains Terbaik yang Disyorkan Sepanjang Masa [KEMASKINI terkini]

Sebagai tambahan untuk mengatasi momen inersia sistem zarah tunggal seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Momen inersia juga menggambarkan sistem pelbagai zarah, yang merupakan jumlah komponen inersia setiap komponen sistem zarah.

Secara metematik apabila dijelaskan seperti berikut

formula untuk momen inersia dalam bentuk penambahan

Notasi Σ (baca: sigma) adalah jumlah n momen inersia sistem zarah.

Momen inersia tidak hanya bergantung pada jisim dan jarak ke titik putaran. Tetapi ia juga sangat bergantung pada bentuk objek seperti bentuk batang silinder, cincin bola padat dan sebagainya, yang masing-masing mempunyai momen inersia yang berbeza.

Formula momentinertia untuk bentuk objek biasa diketahui dan dirumuskan dengan cara praktikal untuk memudahkan kita mengingat dan menghafalnya.

Contoh Masalah Momen Inersia

Untuk lebih mudah memahami bahan mengenai momen inersia, di bawah ini adalah contoh soalan dan perbincangannya sehingga anda akan lebih memahami cara menyelesaikan pelbagai jenis soalan inersia.

1. Bola dengan jisim 100 gram dihubungkan dengan tali dengan panjang 20 cm seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Momen inersia bola mengenai paksi AB adalah ...

Perbincangan:

Momen jisim bola m = 0.1 kg dengan panjang tali r = 0.2 m adalah

2. Sistem di bawah terdiri daripada 3 zarah. Sekiranya m ₁ = 2 kg, m ₂ = 1 kg dan m ₃ = 2 kg, tentukan inersia momen sistem apabila diputar mengikut:

a) Paksi P

b) paksi Q

Perbincangan:

3. Batang pepejal dengan jisim 2 kg dan panjang batang pepejal ialah 2 meter. Tentukan momen inersia rod jika paksi putaran berada di tengah rod!

Perbincangan:

Momen inertya adalah batang pepejal, paksi putaran terletak di tengah batang

4. Tentukan momentum inersia cakera padat (padat) dengan jisim 10 kg dan radius 0.1 meter, jika paksi putaran berada di tengah cakera, seperti yang ditunjukkan dalam rajah!

Perbincangan:

Baca juga: Ahli Fizik Teoretikal di Sebalik Perkembangan Bom Atom

Cakera padat mempunyai tenaga inersia

5. Tentukan nilai momen inersia bola pepejal dengan jisim 15 kg dan radius 0.1 meter, jika paksi putaran berada di tengah bola, seperti yang ditunjukkan dalam gambar!