⚙️ Praktikum Momen Inersia

1. Area Simulasi Interaktif

Amati percobaan momen inersia dengan metode jatuh bebas. Beban bermassa m digantung pada tali yang melilit poros cakram. Saat beban dilepas, cakram berputar dengan percepatan sudut tertentu. Catat waktu tempuh dari titik A ke B untuk menghitung momen inersia eksperimen.

Parameter Alat & Bahan

Status: Siap. Atur parameter, lalu tekan "Mulai Jatuh".

2. Tabel Data Pengamatan

Data tercatat otomatis setelah 7 kali pengulangan untuk setiap konfigurasi jumlah cakram berlubang (n). Anda juga dapat menekan tombol Catat Data untuk merekam data saat ini secara manual.

3. Petunjuk Penggunaan

1. Atur Parameter: Isi nilai massa pemberat (m), massa cakram (M, M'), jari-jari (R₀, R_L, R_D, r), dan jarak S sesuai data percobaan Anda.
2. Mulai Percobaan: Tekan tombol ▶ Mulai Jatuh. Beban akan jatuh dari titik A ke B, dan stopwatch otomatis mencatat waktu tempuh.
3. Ulangi 7 Kali: Lakukan pengukuran sebanyak 7 kali untuk konfigurasi yang sama (n = jumlah cakram berlubang saat ini). Setelah 7 kali, data otomatis tercatat di tabel.
4. Catat Data Manual: Anda juga dapat menekan tombol 📝 Catat Data kapan saja untuk merekam data yang sudah terkumpul (minimal 1 pengukuran) ke tabel.
5. Tambah Cakram: Setelah data tercatat, tekan tombol ➕ Tambah Cakram untuk menambah satu cakram berlubang di atas cakram pejal. Ulangi langkah 2–3.
6. Amati Grafik: Canvas kedua menampilkan grafik hubungan momen inersia (I) terhadap jumlah cakram (n). Semakin banyak cakram, semakin besar I.
7. Analisis Galat: Bandingkan nilai I_eks (dari percobaan) dengan I_teo (dari rumus). Galat (%) dihitung otomatis.
8. Hapus / Reset: Tekan 🗑 Hapus untuk mengosongkan tabel, atau ↺ Reset Percobaan untuk mereset semua data dan konfigurasi.

Rumus Utama:
I_pejal = ½·M·R₀²  •  I_berlubang = ½·M'·(R_L² + R_D²)
a = 2S/t²  •  I_eks = m·(g − a)·r² / a
dengan g = 9,81 m/s²

4. Teori / Dasar Hukum

Pengenalan: Apa itu Momen Inersia?

Momen inersia (disebut juga kelembaman rotasi) adalah besaran yang mengukur seberapa sulit suatu benda untuk diputar terhadap sumbu tertentu. Konsep ini merupakan analogi rotasi dari massa dalam gerak translasi. Jika massa menentukan seberapa sulit suatu benda dipercepat secara linier (F = m·a), maka momen inersia menentukan seberapa sulit suatu benda dipercepat secara sudut (τ = I·α). Momen inersia bergantung tidak hanya pada massa benda, tetapi juga pada distribusi massa terhadap sumbu putar.

Dasar Teori: Hukum Newton untuk Rotasi

Pada percobaan ini, sebuah beban bermassa m digantung pada tali yang melilit poros berjari-jari r dari sistem cakram. Ketika beban dilepas, gaya berat (m·g) bekerja pada beban, sementara tegangan tali (T) memberikan torsi pada cakram. Dari Hukum II Newton untuk translasi beban dan rotasi cakram:

Translasi beban: m·g − T = m·a
Rotasi cakram: T·r = I·α
Hubungan a dan α: a = α·r

Dengan menggabungkan ketiga persamaan di atas, diperoleh hubungan antara momen inersia total sistem (I) dengan percepatan linier beban (a):

I = m·(g − a)·r² / a

Percepatan linier beban (a) dapat ditentukan dari jarak tempuh (S) dan waktu (t) menggunakan persamaan GLBB:

S = ½·a·t²  →  a = 2S / t²

Momen Inersia Teoritis

Untuk benda tegar berbentuk sederhana, momen inersia dapat dihitung secara analitis:

• Cakram Pejal (massa M, jari-jari R₀):   I = ½·M·R₀²
• Cakram Berlubang (massa M', jari-jari luar R_L, jari-jari dalam R_D):   I = ½·M'·(R_L² + R_D²)

Ketika n cakram berlubang ditumpuk di atas cakram pejal, momen inersia total sistem adalah:

I_total = I_pejal + n·I_berlubang

Tujuan Praktikum

1. Menentukan momen inersia cakram pejal secara eksperimen menggunakan metode jatuh bebas.
2. Menentukan momen inersia cakram berlubang dengan menambahkan cakram secara bertahap.
3. Membandingkan nilai momen inersia hasil eksperimen dengan nilai teoritis, serta menganalisis galat pengukurannya.

5. Sesi Kuis Interaktif (20 Soal)

🔗 Daftar Praktikum: