Latihan Fisika Kelas XI Dinamika Benda Tegar
# 8
Pilgan

Sebuah batang silinder yang homogen dengan panjang 12 meter memiliki massa 2 kg. Poros O membagi panjang AO dan OB dengan perbandingan AO dan OB adalah 2 : 1 seperti pada gambar.

Momen inersia pada poros O adalah ....

A

 kg m2

B

 kg m2

C

 kg m2

D

 kg m2

E

 kg m2

Pembahasan:

Diketahui:

Batatang silinder

Panjang L=12L=12 m

Perbandingan AO dan OB AOOB=21  AO=2OB\frac{\text{AO}}{\text{OB}}=\frac{2}{1}\ \rightarrow\ \text{AO}=2\text{OB}

Massa M=2M=2 kg

Ditanya:

Momen inersia I=?I=?

Dijawab:

Momen inersia adalah kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan keadaan putarnya, baik tetap diam atau tetap bergerak memutar. Momen inersia batang silinder yang porosnya melalui pusat dapat dicari dengan mengalikan 112\frac{1}{12} massa dan kuadrat panjang batang silinder tersebut. Pada soal, porosnya tidak tepat di tengah-tengah batang silinder tersebut. Jadi kita dapat menggunakan rumusan untuk momen inersia pada poros sembarang. Momen inersia pada poros sembarang bisa dicari dengan persamaan Is=Ipm+Md2I_{\text{s}}=I_{\text{pm}}+Md^2 . Dengan IsI_{\text{s}} merupakan momen inersia di poros sembarang, IpmI_{\text{pm}} merupakan momen inersia di pusat, MM merupakan massa dan dd merupakan jarak poros dari pusat massa.

Pertama-tama kita cari panjang OB.

AO+OB=12\text{AO}+\text{OB}=12

2OB+OB=122\text{OB}+\text{OB}=12

3OB=123\text{OB}=12

OB=123\text{OB}=\frac{12}{3}

OB=4\text{OB}=4 m

Kemudian kita cari panjang AO

AO=2OB\text{AO}=2\text{OB}

AO=2(4)\text{AO}=2\left(4\right)

AO=8\text{AO}=8 m

Kemudian kita gambarkan.

Is=Ipm+Md2I_{\text{s}}=I_{\text{pm}}+Md^2

Is=112ML2+M(2)2I_{\text{s}}=\frac{1}{12}ML^2+M\left(2\right)^2

Is=112(2)(12)2+(2)(4)I_{\text{s}}=\frac{1}{12}\left(2\right)\left(12\right)^2+\left(2\right)\left(4\right)

Is=24+8I_{\text{s}}=24+8

Is=32I_{\text{s}}=32 kg m2

Jadi, momen inersia batang silinder tersebut sebesar 3232 kg m2.