46
BAB I PENDAHULAUN A. Latar Belakang Suatu benda dapat melakukan gerak melingkar jika pada benda tersebut bekerja sebuah momen gaya. Akibat momen gaya inilah timbul gerak rotasi dari gerak rotasi terjadi percepatan sudut, kecepatan sudut dan momen inersia serta momen gaya (torka). Momen gaya adalah ukuran resistensi atau kelembapan suatu benda terhadap perubahan dalam gerak rotasi. Sedangkan momen inersia adalah gaya yang diberikan oleh benda untuk mempertahankan kecepatan awalnya. Adapun rumus dari momen inersia adalah I = mr 2 . Momen inersia diberikan lambang I dengan demikian momen inersia dari sebuah partikel bermassa m didefinisikan sebagai hasil kali massa (m) dengan kuadrat jaraknya (r). Hubungan momen inersia dengan farmasi adalah pada proses pembuatan tablet, dengan megetahui momen inersianya maka bisa diperkirakan baik dan tidaknya bentuk-bentuk tablet obat yang akan dihasilkan oleh mesin pencetak obat atau biasa disebut

momen inersia.docx

Embed Size (px)

DESCRIPTION

momen inersia

Citation preview

BAB IPENDAHULAUN

A.     Latar Belakang

Suatu benda dapat melakukan gerak melingkar jika pada benda tersebut bekerja sebuah

momen gaya. Akibat momen gaya inilah timbul gerak rotasi dari gerak rotasi terjadi percepatan

sudut, kecepatan sudut dan momen inersia serta momen gaya (torka).

Momen gaya adalah ukuran resistensi atau kelembapan suatu benda terhadap perubahan

dalam gerak rotasi. Sedangkan momen inersia adalah gaya yang diberikan oleh benda untuk

mempertahankan kecepatan awalnya.

Adapun rumus dari momen inersia adalah I = mr2. Momen inersia diberikan lambang I

dengan demikian momen inersia dari sebuah partikel bermassa m didefinisikan sebagai hasil kali

massa (m) dengan kuadrat jaraknya (r).

Hubungan momen inersia dengan farmasi adalah pada proses pembuatan tablet, dengan

megetahui momen inersianya maka bisa diperkirakan baik dan tidaknya bentuk-bentuk tablet

obat yang akan dihasilkan oleh mesin pencetak obat atau biasa disebut dengan proses granulasi

yaitu pembuatan partikel-partikel gabunagn senyawa atau dengan yang lainnya.

B.     Maksud dan Tujuan

1.      Maksud percobaan

Mengetahui dan memahami cara menentukan momen inersia pada suatu benda.

2.      Tujuan percobaan

a.       Menyelidiki hubungan antara percepatan sudut dengan momen inersia pada gerak rotasi

b.      Menentukan efek dari momen inersia pada percepatan benda bulat yang menggelinding pada

bidang miring

c.       Menyelidiki hubungan momen inersia dengan periode pada system rotasi yang melakukan gerak

harmonik sederhana

d.      Menentukan besar momen inersia bandul fisis dari periodenya.

C.     Maksud dan Tujuan

Penentuan momen inersia pada benda, hubungan percepatan sudut dengan momen inersia,

hubungan momen inersia dengan periode pada sistem rotasi, dan penentuan efek dari momen

inersia pada benda bulat yang menggelinding dibidang miring dengan  dua ketinggian yang

berbeda-beda yaitu 19 cm dan 28,8 cm. Benda yang digunakan adalah kelereng dan silinder

berongga.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.  Teori Umum

Jika gaya-gaya yang didistribusikan terus menerus di atas permukaan tempat gaya-gaya

tersebut bekerja, maka sering diperlukan untuk menghitung momen gaya-gaya ini terhadap suatu

sumbu yang terletak pada atau tegak lurus terhadap bidang permukaan. Intensitas gaya (tegangan

atau regangan) sering sebanding dengan jarak gaya dan sumbu momen. Gaya elementer yang

bekerja pada elemen luas dengan demikian sebanding dengan jarak dikalikan luas diferensial dan

elemen momen sebanding dengan kuadrat jarak dikalikan luas diferensial. Karena itu kita lihat

bahwa momen total mencakup suatu integral berbentuk ∫ (jarak)² d (luas).Integral ine dikenal

sebagai momen inersia (moment of inertia) atau momen kedua (second momen) dari luas

(permukaan). Integral merupakan fungsi dari geometri permukaan dan sering ditemui dalam

penerapan mekanika sehingga bermanfaat untuk mengembangkan sifat-sifatnya secara rinci dan

untuk menjadikannya siap pakai bila ditemukan keperluan akan pekerjaan integral. (Kraige, 359)

Kata “momen” berarti bahwa I tergantung pada bagaimana massa benda didistribusikan

didalam ruang; ini tidak ada hubungannya dengan “momen” dari waktu. Untuk sebuah benda

yang sumbu rotasinya dan massa totalnya kita ketahui, semakin besar jarak sumbu terhadap

partikel yang menyusun benda, semakin besar momen inersianya. Pada benda tegar, jarak r i

semua konstan dn I tidak tergantung pada bagaimana benda berotasi mengelilingi sumbu. Satuan

SI unutk momen inersiaadalah kilogram-meter2 (kg.m2). (Freedman;274)

Momen inersia berbagai benda yang diputar terhadap sumbu yang melalui pusat massanya.

Benda Momen inersia Keterangan

Batang I = panjang batang

Segitiga sama kakia = panjang sisi

segitiga

Segi empat beraturana = panjang sisi

segi empat

Segi enam beratuana = panjang sisi

segi enam

Silinder pejal R = jari-jari

silinder

Bola tipis R = jari-jari bola

Bola pejal R = jari-jari bola

Telah ditunjukkan diatas bahwa kita dapat memperoleh momen inersia dari beberapa benda yang

bentuknya beraturan tanpa menggunakan kalkulus.Perhitungan hanya dengan memanfaatkan

analisa dimensi untuk mencari hubungan antara momen inersia dengan variabel yang mencirikan

benda itu (seperti massa, panjang atau jari-jari) serta dengan memanfaatkan teorema sumbu

sejajar dan tentu saja sifat simetri benda. (Surya;2 dan 13)

Menentukan momen inersia massa

Perhatika suatu body yang dapat berputar terhadap sumbu O – O, seperti terlihat pada

gambar dibawah ini.

Apabila dm adalah elemen massa pada rigid

body yang berjarak r dari sumbu putar j maka momen inersia body terhadap sumbu O – O,

adalah : Io = ∫ r2.dm

                                          O

                                                            w                      r

                                                                                                   dm                    

                                          O

                                          Body yang berputar terhadap sumbu O – O

Apabila g – g adalah sumbu (garis) yang dibuat melalui pusat berat G sejjar sumbu O – O,

seperti terlihat pada gambar dibawah ini, maka berlaku:

Io = IG . a2 . m

Dimana :

Io = momen inersia massa body terhadap sumbu O – O

IG = momen inersia massa body terhadap sumbu lewat pusat massa G, sejajar sumbu O – O

a = jarak antara sumbu O – O dengan sumbu g – g

m = massa body

                            

o                                      g                  m

                                                                                                G

                                                            

o                                                                           g

                                         a

body yang berputar terhadap sumbu g – g

Cara lain menentukan momen inersia adalah dengan percobaan, seperti pada gambar

dibawah ini.

Missal kita akan menentukan momen inersia massa melalu suatu connecting rod, yang beratnya

mg dan berat pusatnya dititik G. Connecting rod tersebut kita tumpu di o dan diayunkan dengan

simpangan sudut yang kecil.

Dengan pengamatan kita dapat menentukan waktu untuk satu ayakan penuh, missal T

detik. Menurut hukum Newton II, hubungan antara percepatan sudut dan momen terhadap titik o,

adalah

-m .g .r . = Io .

Dimana :

r = jarak dari pusat massa body

sampai engsel o

                                    O                                          G

mg

(http://elearning.gunadarma.ac.id,pdf, 10-12-2011;257-259)

Momen inersia kutub

J =              poros pejal

J =                   poros berlubang

(http://web.ipb.ac.id,pdf,10-12-2011;108)

Momen inersia polar

Integral yang sangat penting dalam persoalan yang menyangkut perputaran poros silinder dan

dalam persoalan yang menyangkut perputaran lempengan adalah

Jo =

dengan r menyatakan jarak dari elemen luasan dA ke kutub O

y

dA

v

x

                  O

                                                      A

Momen inersia polar

Momen inersia polr dari suatu bidang dapat di hitung dari momen inersia Cartesian Ix dan

Iy dari bidang itu jika integral ini telah diketahui. Dengan memperhatika bahwa r2 = x2 + y2, dapat

ditulis ;

Jo =  = +

Jo = Ix + Iy

(darmai; 49)

B.  Prosedur Kerja (Tim Asisten Fisika Dasar UIN Alauddin : 16)

1.             Mengukur jarak antara dua garis pada bidang miring

2.             Mengatur posisi pada ujung balok penunjang agar tinggi h=(terukur diposisi garis atas.

Perhatikanlah baik-baik-baik h=H-ho)

3.             Meletakkan benda A tepat diatas garis, ditahan dengan sebuah balok kecil. Ukurlah untuk benda

sampai pada garis bawah. Coba lakukan beberapa kali sampai mendapat beberapa hasil dengan

variasi 0,2 detik. Lakukanlah pengukuran waktu sebnyak 8 kali

4.              Mengubah tinggi h. ulanglah nomor 2 dan 3 di atas

5.             Mencatat bentuk geometri dari benda A dan B, ukurlah diameternya. (untuk pipa diameter luar

dan dalam)

6.             Dengan memakai benda B. Ulangi langkah 2 – 4

C.  Uraian Bahan

1.             Kelereng

Bahan       : kaca

Bentuk     : bulat

Warna       : hijau, bening

2.             Pipa (silinder berongga)

Bahan       : palstik

Bentuk     : silinder berongga

Warna       : silver

Diameter :  inci

BAB III

METODE KERJA

A.  Alat dan Bahan

a.              Alat yang digunakan

1)      Jangka sorong

Sebagai Alat untuk mengukur panjang,tebal dan diameter benda

2)      Mikrometer sekrup

Sebagai alat untuk mengukur ketebalan suatu benda

3)      Mistar geser

Sebagai alat untuk mengukur panjang dan tinggi suatu benda

4)      Neraca analitik

Sebagai alat untuk menimbang massa benda (mengukur berat benda) dengan ketelian yang tinggi

5)      Papan / bidang miring

Permukaan rata yang menghubungkan 2 tempat

6)      Stopwatch

Untuk menghitung waktu yang dibutuhkan benda untuk meluncur

b.             Bahan yang digunakan

Bahan yang digunakan :

1.      Kelereng

Sebagai sampel 

2.      Pipa (silinder berongga)

Sebagai sampel

B.  Cara kerja

1.             Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan

2.             Di timbang massa silinder berongga dan kelerng menggunakan neraca analitik

3.             Ditentukan ketinggian papan penyangga yaitu 28,8 cm dan 19 cm

4.             Ditaruh kelereng pada ujung bidang dan diluncurkan sepanjang bidang miring (dilakukan

sebanyak 3kali pada masing-masing ketinggian)

5.             Ketika kelereng dilepas, diukur waktunya. Begitu pula untuk pipa (silinder berongga)

diluncurkan sepanjang bidang miring dan diukur waktunya (dilakukan sebanyak 3kali pada

masing-masing ketinggian)

6.             Dibuat data dalam bentuk tabel

BAB IV

HASIL PERCOBAAN

A.  Data Pengamatan

a.    Waktu benda meluncur

Tinggi (cm)

Kelereng Pipa(silinder berongga)

t1 t2 t3 t1 t2 t3

19 cm 0,51 0,56 0,49 0,52 0,85 0,66 0,78 0,76

28.8 cm 0,48 0,41 0,42 0,43 0,63 0,73 0,59 0,65

b.    Diameter benda

Kelereng

1.      16,43 mm

2.      16,34 mm

3.      16,35 mm

    = 16,37 mm

r     = 8,85 cm

      = 0,08185 m

Pipa (silinder berongga)

Diameter luar               = 2,24 mm,      r = 1,12 mm

Diameter dalam           = 2 mm,           r = 1 mm

c.    Massa benda

  Pipa (silinder berongga)           = 14,533 g

  Kelereng                                  = 5,412 g

B.  Pengolahan Data

1.      Menghitung momen inersia

a.       Kelereng

I                         =

                  =

                  =

                  =         

                  =            

                  = 0,00145 x 10-4 kgm2

b.      Pipa (silinder berongga)

I             =

               =

               =

                   =

                   =

               =

               = 180,2092 x 10-8 kgm2

               = 9,01 x 10-7  kgm2

2.      Percepatan sudut ( )

           Untuk h = 19 cm

a.         Kelereng

a         =                          

          =                          

          =                                   

          = m/s2

b.      Pipa (silinder berongga)

a     =                            

       =                            

       = m/s2

       = 2,09 m/s2

                Untuk h = 28,8 cm

a.       Kelereng

a         =

          =

          =

          = 4,716 m/s2

b.      Pipa (silinder berongga)

a        =

=

= = 3 m/s2      

3.      Sudut o

                Untuk h = 19 cm

a.       Kelereng

Sinθ        = 

              =                                

                   =                      

Sinθ        = 0,44

   θ          = sin 0,44

= 7,67 x 10-3

b.      Pipa (silinder berongga)

Sinθ          =                                   

               =                              

               =                                   

Sinθ        = 0,3135

θ             = sin 0,3135

 = 5,47 x 10-3

                Untuk h = 28,8 cm

a.       Kelereng

Sinθ        =

              =

              =

Sinθ       = 0,66024

θ            = sin 0,66024

              = 0,011

b.      Pipa (silinder berongga)

Sin θ2                  =

                                    =

              = Sin θ       = 0,45

θ             = sin 0,45

               = 7,85 x 10-3

BAB V

PEMBAHASAN

Kata “momen” berarti bahwa I tergantung pada bagaimana massa benda didistribusikan

didalam ruang; ini tidak ada hubungannya dengan “momen” dari waktu. Untuk sebuah benda

yang sumbu rotasinya dan massa totalnya kita ketahui, semakin besar jarak sumbu terhadap

partikel yang menyusun benda, semakin besar momen inersianya. Pada benda tegar, jarak r i

semua konstan dn I tidak tergantung pada bagaimana benda berotasi mengelilingi sumbu. Satuan

SI unutk momen inersiaadalah kilogram-meter2 (kg.m2). (Freedman;274)

Dalam percobaan momen inersia kita harus menyiapkan beberapa alat dan bahan agar

pelaksaan praktikum berjalan lancar. Alat dan bahannya antara lain : dua benda (pipa dan bola),

jangka sorong, mikrometer sekrup, mistar geser, neraca analitik, papan, dan stopwatch.

Selain alat dan bahan yang diperhatikan, cara kerjapun menjadi yang utama dalam

percoban ini, adapun cara kerjanya adalah pertama-tama alat dan bahan yang akan digunakan

disiapkan, ketinggian penyangga ditentukan dan diukur, letakkan penyangga pada ketinggian

yang diukur tadi (2 ketinggian) yaitu 19 cm dan 28,8 cm. Kelereng dan pipa (silinder berongga)

diluncurkan dari atas bidang miring dan hitung waktunya menggunakan stopwatch, lalu catat.

Untuk masing – masing sampel dilakukan peluncuran sebanyak 3kali.

Percobaan dilakukan sebanyak 3kali untuk mendapatkan data yang teliti dan untuk

menghindari faktor “human error” yang biasa terjadi ketika melakukan praktikum (percobaan).

Adapun hasil dari percobaan ini antara lain pada ketinggian 19cm waktu yang dibutuhkan

oleh kelereng untuk meluncur adalah 0,52 detik dan pipa 0,76 detik sedangkan ada ketinggian

28,8 cm kelereng meluncur selama 0,44 detik dan pipa selama 0,65 detik. Lalu ditempat lain

diameter klereng dan pipa diukur. Kelereng diameter rata – ratanya adalah 16,37 mm dan

diameter dalam pipa adalah 2,24 mm, sedangkan diameter luar pipa adalah 2 mm. kemudian

pengukuran massa kelereng dan pipa (silinder berongga) dengan menggunakan neraca analitik

hasilnya adaah pipa massanya 14,533g dan kelereng massanya 5,412g.

Hubungan farmasi dengan percobaan ini adalah ketika pembuatan tablet obat momen

inersia sangat dibutuhkan sekali karena dengan mengetahui momen inersianya maka bisa

diperkirakan baik dan tidaknya bentuk – bentuk tablet obat yang akan dihasilkan oleh mesin

pencetak obat atau biasa disebut dengan metode granulasi yaitu pembuatan partikel – partikel

gabungan senyawa satu dengan yang lainnya.

Faktor yang menyebabkan adanya kesalahan dalam melakukan percobaan antara lain :

1.      Kurang telitinya pengamat / praktikan dalam menentukan ukuran / tinggi dari bidang miring

2.      Kurang terampilnya praktikan dalam melakukan percobaan

3.      Kurangnya alat – alat yang tersedia dalam lab

4.      Kereleng atau pipa yang tidak bulat sempurna.

Grafik antara I dengan r

       I

9,01x10-7

1,45 x 10-7

                         0,08185    0,0112                   r(m)

Grafik antara a dengan r

Untuk h = 19 cm

a(m/s2)

3,16

2,09

0,08185      0,0112      r (m)

Untuk h = 28,8 cm

a(m/s2)   

  4,716

         3

     0,08185       0,0112      r(m)

BAB VI

PENUTUP

A.  Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan diperoleh data :

1)             Momen inersia

Kelereng

145 x 10-7 kgm2

Pipa                     

9,01 x 10-7 kgm2

2)             Percepatan sudut untuk h = 19 cm

Kelereng  

3,16 m/s2

Pipa                     

6,618 m/s2

3)             Percepatan sudut untuk h = 28,8 cm

Kelereng  

 4,76 m/s2

Pipa                     

3 m/s2

4)             Sudut untuk h = 19 cm

Kelereng              

 7,67 x 10-3

Pipa                     

 5,47 x 10-3

5)             Sudut untuk h = 28,8 cm

Kelereng              

0,011

Pipa                     

7,85 x 10-3                       

B.  Saran

                Untuk laboratorium

Tolong alat – alat labnya di ditambah jumlahnya (seperti jangka sorong dan mikrometer

sekrup) supaya ketika melakukan praktikum atau percobaan tidak ada acara pinjam meminjam

kekelompok lain karena itu aka menyebabkan terjadinya kesalahan dalam melakukan percobaan

dan waktu yang dibutuhkanpun tidak efisien

                Untuk asisten

Kinerjanya sebagai asisten sudah cukup bagus, interaksinya juga dengan praktikan baik,

pembawaan yang humoris membuat praktikan tidak merasa bosan sehingga dalam melakukan

percobaan/praktikum praktikan tetap merasa enjoy dan paham. Semoga bisa dipertahankan dan

ditingkatkan lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Darmadi. Djarot B, diktat statistika struktur I.Malang : pdf, Agustus 2003.

Http://elearning.gunadarma,ac.id/docmodul/ dinamikateknik/

bab14_menentukanmomeninersia.massa.pdf ,tanggal akses : 10-12-2011.

Http://web.ipb.ac.id/~IBP/kulon/diktat/8.pdf,10-12-2011.

Meriam.J.L. dan L.G. Kraige.Mekanika Teknik Edisi Kedua Statika Jilid I Versi SI.Jakarta : 2007.

Surya.Yohanes,www.yohanessurya.com/download/pemlu/Asyikfisika08.pdf,tanggal akses : 10-12-

2011.

Young & Freedman.Fisika Universitas.Jakarta : Erlangga,2000.

SKEMA KERJA

 

                                                                                    

LAMPIRAN

1.             Papan

 

            Digunakan sebagai bidang miring

2.             Neraca analitik

                           1                                                                            2

            3

       4

 

                                                  

5                             6

Keterangan :

1.      Tempat objek yang akan di timbang           5.   Kaki

2.      Kaca penutup                                              6.   Tarer

3.      Tombol on/off

4.      Skala

Fungsi dari neraca analitik adalah unutk menimbang benda atau zat dengan ketelitian yang tinggi

3.             Micrometer sekrup

Micrometer sekrup merupaka alat ukur panjang yang memiliki ketelitian 0,01 mm. Mikrometer

sekrup terdiri dari 3 jenis :

a.       Mikrometer luar digunakan unutk mengukur dimeter kawat, tebal plat dan tebal batang

b.      Mikrometer dalam digunakan unutk mengukur diameter dari suatu lubang

c.       Mikrometer kedalaman digunakan unutk mengukur kedalaman dari suatu lubang

4.             Jangka sorong

            Jangka sorong adalah lata ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus

millimeter.Terdiri dari 2 bagian yaitu bagian diam dan bagian bergerak. Fungsi dari jangka

sorong antara lain :

a.       Untuk mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara di apit.

b.      Untuk mengukur sisi dalam suatu bend yang biasanya berupa lubang (contohnya pipa) dengan

cara diulurkan

c.       Untuk mengukur kedalaman celah/lubang pada suatu benda dengan cara menancapkan bagian

pengukur

5.             Kelereng

Sebagai sampel

6.             Pipa (silinder berongga)

 

Sebagai sampel

7.             Mistar

Digunakan unutk mengukur ketinggian bidang miring

8.      Stopwatch

Digunakan untuk mengukur waktu yang diperlukan kelereng dan pipa (silinder berongga) untuk

melucur pada bidang miring

A.   MOMEN INERSIA SILINDER PEJAL1.         Tujuan Percobaan:

Menentukan besarnya momen inersia benda-benda homogeny yang mempunyai bangun geometris yang teratur yakni silinder pejal dan bola pejal melalui percobaan.

2.         Alat dan Bahan:a.       Silinder pejal 2 buah (massa dan jari-

jarinya berbeda)

b.       Jangka sorong

c.       Rol meter/mistar 1 meter

d.   Stopwatch

e.   Papan yang dapat di atur kemiringan dan posisinya

3.         Landasan Teori:Untuk menentukan momen inersia benda yang menggelinding tersebut dapat menggunakan hokum kekekalan energi. Ketika menggelinding menuruni bidang miring, silinder kehilangan tenaga potensial sebesar mgh. Dengan h adalah ketinggian bidang miring tersebut . Tenaga kinetic yang diperolehnya adalah sebesar, Dengan v adalah laju linear dari pusat massa dan w adalah laju sudut mengelilingi pusat massa pada dasar bidang miring. Sehingga diperoleh hubungan (hokum kekekalan energy), Karena pusat massa silinder bergerak dengan percepatan linear tetap dan benda (pusat massa) mulai dari keadaan diam maka terdapat hubungan: Jika persamaan disubtitusi kedalam persamaan hokum kekekalan energy didapat rumus momen inersia dalam persamaan h, s, dan t yakni:

4.         Langkah Kerja:

1.       Siapkan alat-alat tersebut diatas, kemudian susunlah alat seperti pada gambar.2.       Lakukan percobaan, dengan mengikuti langkah berikut:2.1. Lepaskan silinder pejal dari posisi tertentu (h=menyatakan tinggi benda diukur dari dasar) maka silinder

akan menggelinding sepanjang bidang miring (=s).2.2. Tepat pada saat silinder pejal dilepas, stopwatch dihidupkan dan ketika silinder sampai diujung dasar

bidang miring stopwatch dimatikan. Maka akan diperoleh waktu yang diperlukan bola untuk menuruni sepanjang bidang miring . Lakukan pencatatan waktu masing-masing 5 kali untuk mendapatkan waktu rata-rata. Catat data percobaan ini pada table pengamatan dan hitung besar momen inersianya.

5.         Hasil Pengamatan:

SILINDER PEJAL S (m) h(m) t(detik) r(m) Momen inersia (kgm²)

1.Silinder Besar

1 0,13 1.63 1,62x10-2 1,72 x10-5 0,721,5 0,186 1.87 1,62x10-2 1,06 x10-5 0,44

2.Silinder kecil

1 0,13 1.83 0,75x10-2 1,18 x10-6 1,181,5 0,186 2,09 0,75x10-2 8,01 x10-7 0,80

6.         Pertanyaan dan Jawaban:Mengingat rumus apakah yang kamu dapat simpulkan tentang harga untuk silinder pejal dan bola pejal ?Jawab:

-          Harga I untuk silinder pejal besar sedikit berbeda-          Harga momen inersia selalu sama. Tidak berubah berapapun panjang lintasannya

7.         Kesimpulan:Momen inersia silinder pejal besarnya dipengaruhi oleh panjang jari-jari, dan percepatan beban jatuh. Besar momen akan sebanding dengan besar jari-jari ( R ) dan berbanding terbalik terhadap besar percepatan.

B.   MOMEN INERSIA BOLA PEJAL1.         Tujuan Percobaan:

Menentukan besarnya momen inersia benda-benda homogeny yang mempunyai bangun geometris yang teratur yakni bola pejal melalui percobaan.

2.         Alat dan Bahan:a.       Bola pejal 2 buah (massa dan jari-

jarinya berbeda)

b.       Jangka sorong

c.       Rol meter/mistar 1 meter

d.   Stopwatch

e.   Papan yang dapat di atur kemiringan dan posisinya

3.         Landasan Teori:Untuk menentukan momen inersia benda yang menggelinding tersebut dapat menggunakan hokum kekekalan energi. Ketika menggelinding menuruni bidang miring, silinder kehilangan tenaga potensial sebesar mgh. Dengan h adalah ketinggian bidang miring tersebut . Tenaga kinetic yang diperolehnya adalah sebesar, Dengan v adalah laju linear dari pusat massa dan w adalah laju sudut mengelilingi pusat massa pada dasar bidang miring. Sehingga diperoleh hubungan (hokum kekekalan energy), Karena pusat massa silinder bergerak dengan percepatan linear tetap dan benda (pusat massa) mulai dari keadaan diam maka terdapat hubungan: Jika persamaan disubtitusi kedalam persamaan hokum kekekalan energy didapat rumus momen inersia dalam persamaan h, s, dan t yakni:

4.         Langkah Kerja:

1.       Siapkan alat-alat tersebut diatas, kemudian susunlah alat seperti pada gambar.2.       Lakukan percobaan, dengan mengikuti langkah berikut:2.1. Lepaskan bola pejal dari posisi tertentu (h=menyatakan tinggi benda diukur dari dasar) maka bola akan

menggelinding sepanjang bidang miring (=s).2.2. Tepat pada saat bola pejal dilepas, stopwatch dihidupkan dan ketika bola sampai diujung dasar bidang

miring stopwatch dimatikan. Maka akan diperoleh waktu yang diperlukan bola untuk menuruni sepanjang bidang miring . Lakukan pencatatan waktu masing-masing 5 kali untuk mendapatkan waktu rata-rata. Catat data percobaan ini pada table pengamatan dan hitung besar momen inersianya.

5.         Hasil Pengamatan:BOLA PEJAL S (m) h(m) t(detik) r(m) Momen inersia (kgm²)

1.Bola besar

1 0,13 1.62 1,22x10-2 2,09 x10-6 0,701,5 0,186 1.80 1,22x10-2 1,01 x10-6 0,34

2.Bola kecil 1 0,13 1.43 0,8x10-2 1,31 x10-7 0,331,5 0,186 1,69 0,8x10-2 2,30 x10-7 0,58

6.         Pertanyaan dan Jawaban:Dari pencatatan “waktu menggelinding” untuk bola 1 dan 2 apakah yang kamu dapatkan simpulan mengingat rumus

Menurut hasil percobaan, yang mempengaruhi pada rumus diatas adalah h (m) S (m).