Momentum Sudut: Pengertian, Hukum, Rumus, hingga Contoh Soalnya

Momentum sudut merupakan salah satu mater yang biasa dipelajar dalam ilmu fisika. Foto: Unsplash.com

Momentum sudut merupakan salah satu istilah yang biasa disebutkan dalam bidang fisika. Istilah ini secara sederhana disebut sebagai kuantitas gerak dari suatu objek.

Setiap benda yang memiliki gerak secara memutar atau berotasi tentunya akan memiliki momentum sudut. Besaran momentum sudut yang dimiliki oleh benda yang bergerak berotasi pada kecepatan sumbu tertentu dan momen inersia.

Lantas, apa yang dimaksud dengan momentum sudut? Artikel ini secara khusus akan membahas mengenai momentum sudut, mulai dari pengertian, satuan, hingga cara menghitungnya. Simak penjelasan lengkapnya di bawah ini.

Apa Itu Momentum Sudut?

Momentum sudut secara sederhana diartikan sebagai suatu momentum yang dimiliki oleh benda-benda yang bergerak secara memutar.

Menurut Alamsyah M. Juwono yang ditulis dari buku Pendahuluan Fisika Kuantum, dalam fisika klasik, momentum sudut merupakan salah satu tetapan gerak dari sistem-sistem terisolasi, sedangkan dalam fisika kuantum, momentum sudut harus diberlakukan dalam prinsip korespondensi.

Dalam ilmu fisika, momentum sudut juga memiliki makna sebagai suatu ukuran yang digunakan untuk melihat seberapa besar momentum linear yang diarahkan di sekitar suatu titik tertentu. Titik ini dikenali sebagai titik pusat.

Selain itu, momentum sudut juga bisa didefinisikan sebagai hasil kali momen inersia suatu benda yang bergerak berputar dengan kecepatan sudutnya.

Apa yang Dimaksud dengan Hukum Kekekalan Momentum Sudut?

Ilustrasi momentum sudut dalam fisika. Foto: Unsplash.com

Dalam ilmu fisika kuantum, terdapat suatu hukum kekekalan momentum yang memiliki bunyi sebagai berikut:

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

Mengutip dari buku Kumpulan Rumus Terlengkap Matematika-Fisika-Kimia (Chapter 2 FISIKA) karya Wahyu Untara, berikut adalah cara perhitungan hukum kekekalan momentum sudut:

L1 = L2

I1.ω1=I2.ω2

Apa Satuan dari Momentum Sudut?

Sebagai suatu perhitungan, momentum sudut tentunya memiliki satuan tertentu. Dalam ilmu fisika, momentum sudut memiliki beberapa simbol dalam menyatakan ukurannya. Berikut adalah simbol dari satuan momentum sudut:

Namun secara umum, momentum sudut menggunakan L dan dinyatakan dalam satuan kgm2/s (kilogram meter kuadrat per detik).

Bagaimana Cara Menghitung Besarnya Momentum Sudut?

Momentum sudut memiliki rumus matematis yang sederhana yang dilihat dari suatu partikel terhadap titik pusat tertentu. Berikut adalah rumus perhitungannya:

L = r x p atau L = r x mv

Keterangan:

Untuk memahami cara perhitungannya, simak contoh soal dikutip dari buku BAHAS TOTAL FISIKA SMA Kumpulan Soal Super Lengkap karya  Supadi, S.Si., M.Si., dan D. Hastuti, S.T.

1. Sebuah roda memiliki massa 40 kg dan diameter 120 cm. Roda tersebut berputar dengan kecepatan sudut 5 rad/s. Hitunglah momentum sudutnya!

Jawaban:

2. Suatu benda mempunyai momen inersia 4 kg m2 dan berotasi pada sumbu tetap dengan kecepatan sudut 1 rad/s. Berapa momentum sudut benda tersebut ?

Jawaban:

3. Partikel mempunyai momen inersia 2 kg m2 bergerak rotasi dengan kecepatan sudut sebesar 2 rad/s. Tentukan momentum sudut partikel!

Jawaban:

Jadi, momentum sudut partikel adalah 8 kg m2/s.

Selain itu, terdapat contoh soal lain momentum sudut yang dikutip dari buku Cara Cepat Menguasai Fisika SMA dan MA karya Tim Kreatif.

4. Katrol cakram pejal bermassa 2 kg dan berjari-jari 0,1 meter. Jika katrol bergerak rotasi pada porosnya dengan kecepatan sudut konstan 2 rad/sekon, berapa momentum sudut katrol ?

Jawaban:

5 .Partikel bermassa 1 kg berotasi dengan kelajuan sudut 2 rad/s. Jari-jari lintasan partikel adalah 2 meter. Tentukan momentum sudut partikel!

Jawaban:

6. Bola pejal bermassa 2 kg dan berjari-jari 0,2 meter berotasi terhadap porosnya dengan kecepatan sudut 4 rad/s. Tentukan momentum sudut bola pejal!

Jawaban

Apa Perbedaan Momentum dan Momentum Sudut?

Momentum adalah besaran yang berkaitan dengan benda yang besarnya sama dengan hasil kali massa benda yang bergerak itu dan kecepatan geraknya. Foto: Unsplash.com

Momentum dapat diartikan suatu besaran yang berkaitan dengan benda yang besarnya sama dengan hasil kali massa benda yang bergerak itu dan kecepatan geraknya.

Momentum atau sering disebut sebagai momentum linear dalam mekanika Newton memiliki definisi sebagai besaran yang berhubungan dengan kecepatan dan massa dari suatu benda.

Perbedaan utama dari momentum dan momentum sudut adalah momentum adalah besaran yang menjabarkan pergerakan suatu benda dalam suatu jalur, sedangkan momentum sudut merupakan gambaran dari suatu objek dengan gerakan sudut.

Baca Juga: Pengertian dan Contoh Konveksi dalam Pelajaran Fisika

(SAI)