Memahami Rumus Momentum Sudut dan Contoh Soal

Dalam pelajaran Fisika terdapat momentum dan momentum sudut. Momentum adalah benda yang memiliki massa dan bergerak pada kecepatan tertentu. Rumus momentum yaitu massa (kg) dikali kecepatan (m/s), maka satuan momentum adalah (kg m/s). 

Ada beberapa jenis momentum yaitu momentum linear dan momentum sudut. Momentum linear adalah benda yang bergerak di lintasan lurus. Sedangkan momentum sudut yaitu benda yang berputar pada sumbu. Rumus momentum sudut adalah besaran momentum sudut dikali momen inersia. 

Pengertian Momentum

Momentum adalah besaran massa dikalikan kecepatan. Pengertian lain momentum yaitu vektor yang dipengaruhi arah kecepatan. Jadi, benda yang memiliki massa dan bergerak dengan kecepatan disebut momentum.

Mengutip dari Ruangguru.com, momentum adalah besaran yang menunjukkan ukuran kesukaran untuk memberhentikan gerak suatu benda. Jika benda tersebut dihentikan, membutuhkan usaha yang sama besarnya dengan perubahan energi mekanik.

Rumus Momentum

Perlu diketahui, momentum berbanding lurus dengan massa. Karena semakin besar usaha suatu benda, maka semakin besar pula usaha yang dibutuhkan untuk menghentikan benda tersebut.

Momentum ~ Massa

p ~ m

Momentum juga berbanding lurus dengan kecepatan, karena semakin besar kecepatan suatu benda, maka semakin besar usaha yang dibutuhkan menghentikan benda tersebut.

Momentum ~ Kecepatan

p ~ v

Maka, rumus momentum yaitu:

p = mv

Keterangan:

p = momentum (kg m/s)

m = massa (kg)

v = kecepatan (m/s)

Rumus Momentum Sudut

Momentum sudut adalah sebuah partikel yang berputar terhadap sumbu. Momentum sudut yaitu hasil kali momentum linear terhadap jarak partikel kesumbu putar. Momentum linear merupakan momentum benda yang bergerak secara translasi atau bergerak lurus.

Momentum sudut terjadi karena benda bergerak pada rotasi. Sehingga rumus momentum sudut yaitu perkalian momen inersia dan kecepatan sudut.

Rumus Momentum Sudut yaitu:

L = I x ω

Keterangan:
L = besaran momentum sudut
I = momen inersia yang dimiliki suatu benda berputar (kg.m^2)

Momentum sudut bisa terjadi jika jari-jari benda melakukan gerak rotasi lebih kecil, dibanding jarak benda terhadap sumbu rotasi r.

Rumus momentum sudutnya yaitu

L = mvr

Keterangan:

L = besaran momentum sudut
m = massa
v = kecepatan
r = jari-jari

Mengutip dari buku Praktis Belajar Fisika, jika momen gaya luar sama dengan nol berlaku Hukum Kekekalan Momentum Sudut. Hukum kekekalan ini berlaku ketika momentum sudut awal sama besar dengan momentum sudut akhir.

Rumusnya yaitu:

L awal = L akhir

I1 x ω1 + I2 x ω2 = I1 x ω1 + I2 x ω2

Contoh Soal Momentum Sudut

Diketahui sebuah roda memiliki massa 40 kg dan diameter 120 cm. Roda tersebut berputar pada kecepatan sudut 5 rad/s. Hitung momentum sudutnya:

Diketahui:

massa roda m= 40kg
jari-jari roda, r = 60 cm = 0,6m
kecepatan sudut, ω = 5 rad/s

L = I x ω
= m r² ω

= (40 kg)(0,6m)²(5rad/s)
= 72 kg m²/s