Hukum Kekekalan Momentum Sudut: Pengertian hingga Contohnya

Hukum kekekalan momentum sudut adalah salah satu hukum alam yang fundamental. Foto: Unsplash.com

Hukum kekekalan momentum sudut adalah salah satu hukum alam yang fundamental selain hukum kekekalan energi dan hukum kekekalan momentum linear. Hukum kekekalan momentum sudut banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya adalah putaran yang dilakukan oleh penari es.

Sebagai suatu hukum fisika, hukum kekekalan momentum sudut tentunya memiliki model matematis yang disusun dari bunyi hukum tersebut.

Artikel ini akan membahas secara rinci mengenai hukum kekekalan momentum sudut, mulai dari pengertian, bunyi, rumus, dan contohnya. Simak uraian selengkapnya di bawah ini.

Pengertian Hukum Kekekalan Momentum Sudut

Hukum kekekalan momentum sudut merupakan analogi dari hukum kekekalan momentum linear. Jika dilihat kembali hukum Newton II untuk gerak translasi, akan berlaku hubungan yang serupa dengan hukum kekekalan momentum.

Hukum kekekalan momentum sudut adalah hukum yang menyatakan jumlah momentum sebelum dan sesudah menghasilkan tumbukan yang sama atau tetap.

Menurut Dr. Zikri Noer, S.Si, M.Si dan Dr. Indri Dayana, M.Si dalam Buku Fisika Mekanika, hukum kekekalan momentum adalah salah satu hukum dasar yang ada dalam ilmu fisika. Hukum ini menyatakan bahwa nilai momentum total ketika benda bertumbukan adalah konstan atau tidak berubah.

Bunyi Hukum Kekekalan Momentum Sudut

Hukum kekekalan momentum sudut menyatakan bahwa besaran momentum sudut merupakan besaran yang memiliki sifat yang kekal. Hal ini menjadikan hukum kekekalan momentum sudut menjadi sangat penting dalam ilmu fisika.

Dikutip dalam buku Asas-Asas Fisika yang diterbitkan oleh Yudhistira Ghalia Indonesia, berikut adalah bunyi dari hukum kekekalan momentum sudut:

Hukum ini juga bisa diartikan sebagai suatu momentum sudut total pada benda yang berotasi akan tetap konstan jika torsi total yang bekerja padanya sama.

Rumus Hukum Kekekalan Momentum Sudut

Ilustrasi seseorang mengajarkan soal dengan rumus hukum kekekalan momentum sudut. Foto: Unsplash.com

Sebagaimana yang telah disebutkan sebelumnya, hukum kekekalan momentum sudut memiliki bunyi tertentu yang mana bunyinya diturunkan menjadi model matematis. Model matematis ini dikenal sebagai rumus hukum kekekalan momentum sudut.

Mengutip dari buku Kumpulan Rumus Terlengkap Matematika-Fisika-Kimia (Chapter 2 FISIKA) karya Wahyu Untara, kekekalan momentum sudut bisa dihitung menggunakan rumus:

L1 = L2

I1 x ω1 = I2 x ω2

Keterangan:

L = besaran momentum sudut

I = besaran momen inersia dari benda yang berputar

ω = kecepatan sudut.

Simbol I1 dan ω1 berturut-turut menunjukkan momen inersia dan kecepatan sudut terhadap sumbu putarnya pada saat awal, sedangkan I2 dan ω2 berturut-turut menujukkan momen inersia dan kecepatan sudut terhadap sumbu putarannya pada proses terakhir.

Agar lebih mudah dalam memahami hukum kekekalan momentum sudut, simak contoh soal momentum sudut di bawah ini.

Contoh Soal

Seorang atlet senam lantai memiliki momen inersia 4 kg m2 ketika kedua lengannya terlentang dan 2 kg m2 ketika merapat ke tubuhnya.

Pada saat lengannya terlentang, atlet tersebut berputaran dengan kelajuan putaran 3 putaran/s. Setelah itu, ia merapatkan tangan ke tubuhnya. Tentukan laju putaran atlet senam lantai tersebut ketika kedua lengannya merapat.

Jawaban:

Contoh Penerapan Hukum Kekekalan Momentum Sudut dalam Kehidupan Sehari-hari

Ada banyak peristiwa atau aktivitas keseharian yang menerapkan hukum kekekalan momentum sudut. Foto: Unsplash.com

Ada banyak peristiwa atau aktivitas keseharian yang menerapkan hukum kekekalan momentum sudut. Dikutip dari buku Fisika Sekolah I Berbasis Model POE2WE karya Dr. Nana, M.Pd, berikut adalah contoh penerapan hukum kekekalan momentum sudut dalam kehidupan sehari-hari.

Baca Juga: Pengertian dan Contoh Konveksi dalam Pelajaran Fisika

(SAI)