Jawaban:

Konsep Dasar

Momentum sudut Benda Tegar

Untuk gerak partikel, kita telah mendefinisikan momentum (p) sebagai perkalian massa (m) dengan kecepatan (v) yang dituliskan secara matematisnya adalah

p = m.v

Dengan,

p adalah momentum linier (kg.m/s)

m adalah massa benda (kg)

v adalah kecepatan benda (m/s)

Pada gerak rotasi benda tegar, kita akan mendefinisikan besaran yang sejenis, yang kita sebut sebagai momentum sudut anguler. Momentum sudut (L) adalah perkaian antara momen inersia (I) dengan kecepatan sudut (ω) yang dituliskan secara matematisnya adalah :

L = I.ω

dengan,

L adalah momentum sudut anguler (Kg.m²/s)

I adalah momen inersia benda tegar (kg.m²)

ω adalah kecepatan sudut anguler (rad/s)

SOAL

Sebuah bola pejal bermassa 0,25 kg dan jari-jari 20 cm, diputar pada sumbu yang melalui pusat bola dengan kecepatan 750 rpm. Momentum sudut bola adalah..

Penyelesaian

Diketahui :

Bola Pejal dengan massa, m = 0,25 kg

jari-jari bola pejal, R = 20 cm = 0,2 m

kecepatan sudut, ω = 750 rpm

Tanya :

Momentum sudut bola pejal, L = __?

Jawab :

Step 1

konversi satuan kecepatan sudut dari rpm ke rad/s

1 rpm = 1 rotasi per menit . → [ingat : 1 rotasi = 360° = 2π rad dan 1 menit = 60 detik]

1 rpm = 2π rad per 60 detik

1 rpm = (2π/60) rad/s

Maka :

ω = 750 rpm = .... rad/s

ω = 750 x (2π/60) rad/s

ω = 25π rad/s

Step 2

Menghitung momen inersia bola pejal, I = __?

I = 2/5.m.R²

I = 2/5. 0,25. (0,2)²

I = 0,1. (0,04)

I = 0,004 kg.m²

Step 3

Maka besar momentum sudut Bola pejal adalah

L = I.ω

L = 0,004 . 25π

L = 0,1.π kg.m²/s

Jadi besar momentum sudut bola pejal adalah 0,1.π kg.m²/s

Penjelasan: