Momen Inersia

13
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam gerak lurus, massa berpengaruh terhadap gerakan benda. Massa bisa diartikan sebagai kemampuan suatu benda untuk mempertahankan kecepatan geraknya. Apabila benda sudah bergerak lurus dengan kecepatan tertentu, benda sulit dihentikan jika massa benda itu besar. Sebuah truk gandeng yang sedang bergerak lebih sulit dihentikan dibandingkan dengan sebuah taxi. Sebaliknya jika benda sedang diam (kecepatan = 0), benda tersebut juga sulit digerakan jika massanya besar. Misalnya jika kita menendang bola tenis meja dan bola sepak dengan gaya yang sama, maka tentu saja bola sepak akan bergerak lebih lambat. Dalam gerak rotasi, “massa” benda tegar dikenal dengan julukan Momen Inersia atau MI. Momen Inersia dalam Gerak Rotasi mirip dengan massa dalam gerak lurus. Kalau massa dalam gerak lurus menyatakan ukuran kemampuan benda untuk mempertahankan kecepatan linear (kecepatan linear = kecepatan gerak benda pada lintasan lurus), maka Momen Inersia dalam gerak rotasi menyatakan ukuran kemampuan benda untuk mempertahankan kecepatan sudut (kecepatan sudut = kecepatan gerak benda ketika melakukan gerak rotasi. Disebut sudut

description

tugas makalah ventilasi

Transcript of Momen Inersia

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangDalam gerak lurus, massa berpengaruh terhadap gerakan benda. Massa bisa diartikan sebagai kemampuan suatu benda untuk mempertahankan kecepatan geraknya. Apabila benda sudah bergerak lurus dengan kecepatan tertentu, benda sulit dihentikan jika massa benda itu besar. Sebuah truk gandeng yang sedang bergerak lebih sulit dihentikan dibandingkan dengan sebuah taxi. Sebaliknya jika benda sedang diam (kecepatan = 0), benda tersebut juga sulit digerakan jika massanya besar. Misalnya jika kita menendang bola tenis meja dan bola sepak dengan gaya yang sama, maka tentu saja bola sepak akan bergerak lebih lambat.Dalam gerak rotasi, massa benda tegar dikenal dengan julukan Momen Inersia atau MI. Momen Inersia dalam Gerak Rotasi mirip dengan massa dalam gerak lurus. Kalau massa dalam gerak lurus menyatakan ukuran kemampuan benda untuk mempertahankan kecepatan linear (kecepatan linear = kecepatan gerak benda pada lintasan lurus), maka Momen Inersia dalam gerak rotasi menyatakan ukuran kemampuan benda untuk mempertahankan kecepatan sudut (kecepatan sudut = kecepatan gerak benda ketika melakukan gerak rotasi. Disebut sudut karena dalam gerak rotasi, benda bergerak mengitari sudut). Makin besar Momen inersia suatu benda, semakin sulit membuat benda itu berputar alias berotasi. sebaliknya, benda yang berputar juga sulit dihentikan jika momen inersianya besar.1.2 Maksud dan TujuanAdapun maksud dari makalah ini adalah untuk dapat membantu meningkatkan pemahaman mengenai konsep Momen Inersia sehingga memungkinkan kita untuk menyelesaikan soal-soal yang berhubungan dengan Momen Inersia.BAB IIPEMBAHASAN2.1 Momen GayaMomen gaya merupakan salah satu bentuk usaha dengan salah satu titik sebagai titik acuan. Misalnya anak yang bermain jungkat-jungkit, dengan titik acuan adalah poros jungkat-jungkit. Pada katrol yang berputar karena bergesekan dengan tali yang ditarik dan dihubungkan dengan beban. Momen gaya adalah hasil kali gaya dan jarak terpendek arah garis kerja terhadap titik tumpu. Momen gaya sering disebut dengan momen putar atau torsi, diberi lambang (baca: tau). = F . dSatuan dari momen gaya atau torsi ini adalah N.m yang setara dengan joule.Momen gaya yang menyebabkan putaran benda searah putaran jarum jam disebut momen gaya positif. Sedangkan yang menyebabkan putaran benda berlawanan arah putaran jarum jam disebut momen gaya negatif.Titik 0 sebagai titik poros atau titik acuan.Momen gaya oleh F1 adalah 1 = + F1 . d1Momen gaya oleh F2 adalah 2 = F2 . d2Pada sistem keseimbangan rotasi benda berlaku resultan momen gaya selalu bernilai nol, sehingga dirumuskan: = 0Pada permainan jungkat-jungkit dapat diterapkan resultan momen gaya = nol. = 0- F2 . d2 + F1 . d1 = 0F1 . d1 = F2 . d2Pada sistem keseimbangan translasi benda berlaku resultan gaya selalu bernilai nol, sehingga dirumuskan: F = 0Pada mekanika dinamika untuk translasi dan rotasi banyak kesamaan-kesamaan besaran yang dapat dibandingkan simbol besarannya.2.2 Momen InersiaMomen Inersia adalah hasil kali massa (m) dengan kuadrat jarak dari sumbu putar (r ). Jika kuadrat jarak dari sumbu putar hanya satu dapat menggunakan rumus :I = mr (kg.m)Jika kuadrat jarak dari sumbu putar lebih dari satu dapat menggunakan rumus :I = mn . rn (kg.m)= m.r + m.r + m.r + m.r + . . . . +mn.rnBenda tegar adalah benda padat yang tidak berubah bentuk apabila dikenai gaya luar. Dalam dinamika, bila suatu benda tegar berotasi, maka semua partikel di dalam benda tegar tersebut memiliki percepatan sudut yang sama. Momen gaya atau gaya resultan gerak rotasi didefinisikan sebagai berikut.Apabila sebuah benda tegar diputar terhadap suatu sumbu tetap, maka resultan gaya putar (torque, baca torsi) luar terhadap sumbu itu sama dengan hasil kali momen inersia benda itu terhadap sumbu dengan percepatan sudut.Dirumuskan sebagai berikut.= Fi Ri Sin i atau = ( mi R2 i ) . mi Ri2 disebut momen inersia atau momen kelembaman benda terhadap sumbu putar, yaitu penjumlahan hasil kali massa tiap partikel dalam suatu benda tegar dengan kuadrat jaraknya dari sumbu.Dirumuskan:I = mi . Ri2Definisi lain dari momen inersia adalah perbandingan gaya resultan (momen) terhadap percepatan sudut.Dirumuskan:I =maka = I . = IKarena = F . R dan = I . maka F . R = I . Percepatan tangensial adalah juga percepatan linier a, yaitu percepatan singgung tepi roda.a = . R =persamaan menjadi : F . R = I .Momen inersia harus dinyatakan sebagai hasil kali satuan massa dan kuadrat satuan jarak. Untuk menghitungnya harus diperhatikan bentuk geometri dari benda tegar homogen.Tabel berikut menunjukkan momen inersia beberapa benda homogen.Momen inersia berbagai benda yang umum dikenalI = M (R12 + R22) I = 1/3 MR2 I = MR2 I = 2/5 MR2 I = 2/3 MR2

Daftar momen inersia dari beberapa benda tegar yang digunakan dalam perhitungan.

2.3 Penerapan Momen Inersia2.3.1 Penerapan dalam kegiatan sehari-hariSeorang penari balet akan menarik tangannya ke dekat badannya untuk berputar lebih cepat dan mengembangkan kedua tangannya untuk berputar lebih lambat. Pada waktu sang penari menarik kedua tangannya ke dekat badannya, momeninersia sistem makin kecil, sebaliknya ketika kedua tangan mengembang, momen inersia penari lebih besar.Ketika seorang pelompat indah hendak melakukan putaran diudara ia akan menekuk tubuhnya, hal mana akan mengurangi momen inersianya. Pada tahap akhir lompatannya pelompat ini memanjangkan kembali tubuhnya sehingga ia dapat terjun ke air dengan kecepatan sudut yang lebih rendah.2.3.2 Aplikasi Dalam Bidang PertambanganPrinsip momen gaya dalam hal ini momen inersia banyak di aplikasikan atau digunakan dalam alat-alat pertambangan. Alat-alat yang menggunakan prinsin momen inersia antara lain:a) Jaw CrusherJaw Crusher sendiri dipakai secara luas pada industri pertambangan, industri metal, konstruksi, pembangun jalan tol, pembangunan rel kereta dan industri kimia.b) HPC Series Cone CrusherMesin HPC seri cone crusher dengan efisiensi tinggi dan tekanan hidrolik secara luas digunakan di pertambangan, pabrik beton, industri pembuat batu pasir dan sebagainya. Kekuatan Tekanan perlawanan mesin di bawah 350Mpa. Mesin secara luas digunakan untuk penghancuran pertama dari berbagai jenis pertambangan dan batu seperti berbagai jenis bijih, beton, bahan tahan api, bauksit, kuarsit, korundum, perlite, batu besi, basal dan sebagainya.c) Impact CrusherBisa digunakan material dengan panjang 500mm, tidak lebih dari 350Mpa anti-tekanan kekuatan. Impact crusher dapat digunakan dalam penghancuran pertama dan kedua. Selama proses pengoperasian, Rotor berkecepatan tinggi akan terbawa melalui motor listrik. Material akan ditimpa oleh Flat Hammer Monitor untuk dihancurkan, dan kemudian akan disalurkan untuk penghancuran kedua, kemudian akan dibuang melalui lubang pembuangan.d) MTM Medium Speed Trapezium MillDalam pabrik penggilingan, udara diarahkan ke bagian bawah permukaan daripada grinding ring dan dialirkan keatas, membawa serta butiran halus ke beberapa seksi pembagian. Untuk melewati dan partikel yang lebih besar akan jatuh kembali ke ruang penggilingan untuk diproses lagi lebih lanjut. Seluruh komponen penggilingan bekerja dalam kondisi tekanan rendah dimana akan memaksimalkan ketahanan akan seluruh komponen mekanik didalamnya, mengurangi tingkat perawatan mesin penggiling dan masalah akan perbaikan yang ada di pabrik juga akan terselesaikan.

e) SCM Series S Super Thin MillMesin Grinding Mill ini merupakan produk untuk menghasilkan bubuk/tepung halus. Hal ini berlaku bagi material yang tidak dapat terbakar dan tidak dapat meledak dengan kekerasan kurang dari 6, seperti kalsit, kapur, batu kapur, dolomit, kaolin, bentonit, bedak, magnesite, illite, pyrophyllite, vermikulit, sepiolite, attapulgite, rectorite, diatomite, Barite, gips, tawas bumi, grafit, fluorit, variscite, garam abu bijih, floatstone.f) MTW Series Trapezium MillMesin penggilingan ini pada umumnya digunakan untuk pengolahan bubuk produk mineral seperti metalurgi, bahan bangunan, kimia, pertambangan dan sebagainya. Mesin ini dapat menghasilkan bubuk mineral yang tidak dapat terbakar dan tidak meledak dengan skala kekerasan di bawah 9.3 dan kelembaban di bawah 6%, seperti kuarsa, feldspar, kalsit, bedak, Barite, fluorida, Xircom, abu, kapur putih, semen klinker, karbon aktif, dolomit, granit, batu bara, batubara masak, lignit, magnesium, kromium oksida hijau, bijih emas, tanah liat merah, tanah liat , kaolin, kokas, batubara Gangue, porselin tanah liat, kyanite, fluorspar, bentonit, batu jamu liparite, diabase, pyrophyllite, serpih batu merah, emeraldite, basal, gipsum, grafit, carborundun, bahan isolasi panas, dan lain-lain. g) Ball MillMesin Ball Mill sangat effektif digunakan untuk penggilingan berbagai macam material menjadi bubuk halus. Masin ini biasa digunakan pada industri pertambangan, bangunan, industri kimia, dan sebagainya. Mesin ini memiliki dua cara pengolahan yaitu pengolahan secara kering dan pengolahan secara basah. Mesin Ball Mill adalah produk utama dalam industri penggilingan. Secara luas digunakan untuk pengolahan semen, produk silikat, bahan bangunan, bahan tahan api, pupuk kimia, logam hitam yang tidak mengantung besi, gelas, keramik, dan lain-lain. Mesin Ball Mill Shibang dapat menggiling bijih besi atau bahan lain yang dapat digiling baik dengan proses basah atau dengan proses kering. Mesin Ball Mill ini memilikit tipe horisontal,berbentuk tabung, dan dua tempat penyimpanan. Bagian luar mesin berjalan sepanjang roda gigi. Material masuk secara spriral dan merata dalam tempat penyimpanan pertama. Dalam tempat penampungan ini ada ladder scaleboard atau ripple scaleboard, dan steelball dengan berbagai macam spesifikasi yang dipasang pada scaleboard.Seiring dengan perputaran tubuh barel yang kemudian menghasilkan gaya sentrifugal, steel ball akan terbawa pada ketinggian tertentu dan jatuh untuk membuat material tergiling. Setelah proses penggilingan dalam tempat penyimpanan pertama, material akan masuk dalam tempat penampungan kedua untuk kembali digiling dengan steel ball dan scaleboard. Akhirnya, bubuk akan dibawa ke papan penampungan produk akhir dan proses kerja sepenuhnya lengkap.

BAB IIIPENUTUP

3.1 KesimpulanMomen inersia merupakan sifat yang dimiliki oleh sebuah benda untuk mempertahankan posisinya dari gerak berotasi. Hukum kekentalan momentumsudut untuk benda yang berotasi berbunyi :momentum sudut total pada benda yang berotasi tetap konstan jika torsi total yang bekerja padanya sama dengan.

Daftar Pustaka

Sutrisno. 1984. Fisika Dasar 2 Mekanika. Bandung: ITB Bandung.Tipler, Paul A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik, jilid 1. Jakarta:Erlangga.Giancoli. 2001. Fisika, edisi ke lima, jilid 1. Jakarta: Erlangga.