Hukum Kekekalan Momentum Sudut: Pengertian hingga Contohnya

Menyajikan beragam informasi terbaru, terkini dan mengedukasi.
Konten dari Pengguna
28 Juli 2022 21:31
·
waktu baca 4 menit
sosmed-whatsapp-whitecopy-link-circlemore-vertical
Tulisan dari Kabar Harian tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
Hukum kekekalan momentum sudut adalah salah satu hukum alam yang fundamental. Foto: Unsplash.com
zoom-in-whitePerbesar
Hukum kekekalan momentum sudut adalah salah satu hukum alam yang fundamental. Foto: Unsplash.com
ADVERTISEMENT
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.
ADVERTISEMENT
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.
ADVERTISEMENT

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:

Jika jumlah momen gaya yang bekerja pada sistem sama dengan nol, maka momentum sudut sistem itu konstan.

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
zoom-in-whitePerbesar
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.
ADVERTISEMENT
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
ADVERTISEMENT
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.
ADVERTISEMENT
Jawaban:

Diketahui:

Momen inersia ketika lengan terlentang (I1) = 4 kg m2

Kecepatan sudut ketika lengan terlentang (ω1) = 3 putaran/s

Momen inersia ketika lengan merapat (I2) = 2 kg m2

Karena momen gaya luar sama dengan nol, maka laju putaran atlet ketika kedua lengannya merapat ke tubuh dapat diperoleh dari hukum kekekalan momentum sudut, yaitu:

I1 x ω1 = I2 x ω2

ω2 = = I1/12 x ω1

ω2 = 4/2 x (3)

ω2 = 6.

Maka, momen inersia ketika ketika lengannya merapat ke tubuh adalah 6 putaran/s.

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
zoom-in-whitePerbesar
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.
ADVERTISEMENT
  • Pemain ski es yang berputar di ujung sepatunya. Sebab torsi yang dilakukan oleh es kecil (dianggap nol), maka momentum sudut pemain ski adalah konstan.
  • Momentum atlet loncat indah ketika meninggalkan papan memberikan momentum sudut awal yang mana gaya tersebut tidak melalui pusat massa yang mencondongkan badannya ke depan saat akan meloncat.
  • Penari balet yang bertumpu pada satu kaki yang mana momentumnya terjadi ketika melakukan gerakan berputar dan merentangkan atau mengarahkan tangan ke arah dada.
(SAI)
Apa saja simbol dari satuan momentum sudut?
chevron-down
Apa isi hukum kekekalan?
chevron-down
Apa rumus momentum sudut?
chevron-down
Baca Lainnya
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
·
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
·
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
·
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020
Sedang memuat...
S
Sedang memuat...
comment0 01 April 2020