Pengertian Momentum Sudut dan Contoh Penerapan Hukumnya

Momentum sudut adalah salah satu besaran fisika yang mana momentum ini dianggap sangat penting. Foto: Unsplash.com

Momentum sudut adalah suatu istilah yang tidak asing, terlebih bagi mereka yang mendalami ilmu fisika. Lalu, apa pengertian momentum sudut?

Momentum sudut secara sederhana dapat diartikan sebagai suatu momentum yang dimiliki oleh benda-benda yang melakukan secara berputar atau berotasi.

Penerapan momentum sudut sendiri banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Agar mudah memahami apa yang dimaksud dengan momentum sudut, simak uraian selengkapnya di bawah ini.

Pengertian Momentum Sudut

Momentum sudut adalah salah satu besaran fisika yang mana momentum ini dianggap sangat penting. Menurut Alamsyah M. Juwono dalam buku yang berjudul Pendahuluan Fisika Kuantum, momentum sudut memiliki kepentingan yang berbeda pada setiap cabang fisika.

Dalam fisika klasik, momentum sudut adalah salah satu ketetapan gerak dari beberapa sistem yang terisolasi, sedangkan dalam fisika kuantum, pada prinsip korespondensi, kekekalan momentum sudut diberlakukan.

Dalam fisika klasik, momentum sudut dari suatu benda memiliki vektor momentum linear yang dilambangkan dengan p, dan vektor perpindahan r terhadap suatu pusat koordinat dinyatakan oleh persamaan:

L = r x p

Dari persamaan di atas, bisa diketahui bahwa suatu benda yang memiliki vektor perpindahan yang berimpitan dengan vektor momentum, maka nilai momentum sudutnya sama dengan nol.

Momentum sudut juga bisa diartikan sebagai besaran vektor dengan arah sesuai dengan hasil kali momen inersia benda dengan laju sudutnya. Maka, perhitungan dari momentum sudut adalah sebagai berikut:

L = I x ω

Keterangan:

L : momentum sudut (kg.m2/s)

I : momen inersia (kg.m2)

ω : kecepatan sudut (rad/s)

Hukum Kekekalan Momentum Sudut

Hukum kekekalan momentum sudut merupakan hukum alam yang sangat fundemental. Foto: Unsplash.com

Momentum sudut memiliki hukum yang disebut sebagai hukum kekekalan momentum sudut. Momentum sudut merupakan salah satu konsep yang sangat penting dalam fisika, sebab di bawah kondisi tertentu momentum sudut merupakan besaran yang sifatnya kekal.

Sama halnya dengan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum linear, hukum kekekalan momentum sudut merupakan hukum alam yang sangat fundemental.

Dikutip dari buku yang berjudul 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, momentum sudut sistem itu konstan. Berdasarkan hukum tersebut, kekekalan momentum sudut bisa dihitung menggunakan rumus:

I1 x ω1 = I2 x ω2

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.

Contoh Penerapan Momentum Sudut dan Hukumnya

Ilustrasi contoh peristiwa hukum kekekalan momentum sudut dalam kehidupan sehari-hari. Foto: Unsplash.com

Peristiwa momentum sudut dan penerapan hukumnya banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut adalah contoh penerapan momentum sudut dan hukumnya dalam kehidupan sehari-hari.

1. Putaran Gasing

Putaran gasing terjadi dengan lama dan cepat sebab gasing memiliki ukuran dan ringan dibandingkan dengan benda yang memiliki ukuran besar dan berat.

Hal tersebut terjadi karena ukuran gasing yang kecil dan ringan memiliki momen inersia yang lebih kecil dibandingkan dengan benda yang memiliki ukuran yang lebih besar.

2. Putaran Tarian Balet

Tari balet terkenal dengan gerakannya yang berputar dan bertumpu pada satu kaki. Ketika gerakan ini dilakukan, biasanya penari balet akan menarik tangannya ke arah dada.

Hal ini dilakukan agar putaran lebih cepat terjadi. Kecepatan putaran penari balet bertambah sebab momen inernya berkurang dan kecepatan momennya bertambah.

Sebaliknya, saat penari balet merentangkan tangannya ketika berputar, putaran yang akan dihasilkan lebih lambat sebab momen inersinya bertambah dan kecepatan sudutnya mengalami penurunan.

3. Lompat Indah

Lompat indah juga merupakan salah satu contoh adanya momentum sudut dalam kehidupan sehari-hari. Ketika melakukan lompat indah dan menekukkan tubuhnya, seseorang akan menambah kecepatan lompatannya.

Hal tersebut disebabkan oleh berkurangnya momen inersia yang dimilikinya dan meningkatkan kecepatan sudutnya, sehingga kecepatan lompatan pun mengalami peningkatan.

Itulah penjelasan mengenai momentum sudut dan hukum kekekalannya. Intinya, momentum sudut merupakan adalah suatu momentum yang dimiliki oleh suatu objek yang berputar.

Baca Juga: Pengertian dan Contoh Konveksi dalam Pelajaran Fisika

(SAI)