BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Rumus-rumus dasar dalam fisika seperti mencari gaya (force), tekanan

(pressure), kecepatan (velocity), dan lain-lain sering diajarkan di sekolah-

sekolah sebagai rumus-rumus dasar yang wajib diketahui. Biasanya rumus-

rumus tersebut masih terpakai setelah lulus dari sekolah menengah atas dan

kembali diajarkan di universitas. Siswa sekolah menengah atas (SMA)

terkadang sering lupa setelah pelajaran dan rumus yang bersangkutan telah

diajarkan dahulu sewaktu kelas satu dan kembali dibahas di kelas tiga. Salah

satunya adalah rumus inersia. Rumus yang sejatinya hanya perkalian antara

massa benda (mass), jari-jari (radius), dan konstanta benda ini menjadi

kendala bagi siswa karena konstanta yang berbeda-beda pada masing-masing

benda. Meski dalam pembelajaran hanya diharuskan memakai delapan kondisi

benda yaitu silinder pporos melalui pusat, silinder poros melalui ujung, pelat

segi 4 melalui pusat, pelat segi 4 melalui tepi, silinder berongga, silinder tipis

berongga, silinder pejal, bola pejal, dan bola tipis berongga, namun para siswa

masih banyak yang kesulitan untuk memakai rumus yang benar. Banyak siswa

yang menyiasatinya dengan menghaafal dan terus menghafal rumus-rumus

dalam kondisi yang berbeda.

Sayangnya, pelajaran inersia ini mudah dilupakan, ketika beranjak dari

grade yang berbeda misalnya. Apalagi setelah metamorfosa siswa sekolah

1

menengah atas menjadi mahasiswa, rumus inersia ini dengan mudah pasti

akan dilupakan apabila tidak dipelajari ketika libur panjang menuju dunia

perkuliahan. Padahal inersia adalah salah satu rumus penting bagi mata kuliah

fisika dasar. Terlebih lagi, inersia juga pasti, bukanlah satu-satunya rumus

yang sudah terlupakan seiring libur panjang. Masih banyak rumus lain yang

lebih rumit, dimana possibility rumus berbeda-beda meski masih dalam

penghitungan besaran yang sama, bergantung pada kondisi yang dihadapi.

1.2. Tujuan

Tujuan dari aplikasi penghitung rumus inersia (Inersia = Massa benda x

Jari-jari benda) adalah untuk memudahkan penghitungan inersia, terutama

bagi yang ingin menggunakan rumus inersia secara praktis meski angka massa

dan jari-jari yang disediakan cukup besar. Berbagai konstanta yang berbeda

untuk tiap benda biasanya membuat siswa maupun mahasiswa lupa dengan

berbagai kemungkinan rumus yang perlu dipakai. Maka dari itulah, aplikasi

ini berguna bagi siswa yang mendapati kendala seperti lupa konstanta ataupun

lupa keseluruhan rumus inersia. Hanya dengan mengetikan nomor pada list

jenis benda, serta memasukkan angka pada kotak yang disediakan untuk

massa dan jari-jari, siswa dapat langsung mengetahui rumus inersia tersebut.

1.3. Manfaat

Manfaat aplikasi ini tentulah akan memudahkan penghitungan seperti

kalkulator, hanya saja input yang dimasukkan adalah input khusus untuk

penghitungan rumus inersia. Manfaat lain ialah sebagai penghitung rumus

2

ketika kita lupa akan konstanta-konstanta yang digunakan karena banyaknya

jenis benda untuk inersia. Dalam aplikasi ini, tersedia delapan rumus dasar

untuk benda-benda yang sering diajarkan dalam fisika dasar.

3

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Dasar teori

Dalam dinamika rotasi, terdapat beberapa elemen penting, salah satunya

adalah benda tegar. Benda tegar ialah benda yang memiliki suatu posisi

kemudian dikenai suatu gaya dimana benda yang dikenai gaya tersebut akan

mempertahankan posisinya (tetap).

Jika benda tegar dimisalkan sedang berotasi, maka benda tegar tersebut

pastilah akan memiliki suatu energi kinetik. Jika benda tersebut tegar, pastilah

benda tersebut selalu memiliki kecepatan sudut yang tetap (ω tetap) untuk

semua partikel. Energi kinetik sendiri merupakan setengah hasil kali antara

massa (m) dan kecepatan (v), dituliskan sebagai

Ek = ½ mv2

Karena permisalan yang digunakan adalah rotasi, maka kecepatan benda dapat

diganti dengan kecepatan sudut melalui persamaan

v = rω

berdasarkan persamaan momentum sudut, maka energy kinetiknya dapat

dituliskan

4

Ek = ½ m(rω)2

Ek = ½ mr2ω2

Dalam persamaan di atas, dapat dilihat bahwa terdapat hasil perkalian Antara

massa dengan kuadrat jari-jari sumbu rotasi, jika besaran hasil perkalian

tersebut dinyatakan dalam I, maka

I = mr2

I = Σmr2

I dalam rumus diatas disebut sebagai inersia atau momen inersia. I sering

juga disebut sebagai kelembaman rotasi (rotational-inertia). Pengertian inersia

sendiri adalah kecenderungan suatu benda mempertahankan posisi, arah, dan

bentuk benda tersebut ssetelah dikenai gaya. Contohnya jika saat mengendarai

kendaraan kemudian direm secara mendadak, otomatis penumpangnya akan

terdorong ke depan, karena pengendara motor tetap mempertahankan posisi

dan arahnya untuk maju ke depan. Kelembaman rotasi atau momen inersia

benda bergantung pada sumbu putar tertentu yang dikitarinya, bentuk benda,

dan cara massa tersebar dalam benda tersebut. Kelembaman rotasi atau inersia

memiliki dimensi ML2 dan biasanya dinyatakan dalam kg.m2 atau slug.ft2.

berikut ini adalah tabel gambar beberapa momen inersia benda tegar yang

popular di media pembelajaran:

5

Gambar 1. 1 momen inersia beberapa benda tegar

BAB III

6

PERANCANGAN

3.1. Perancangan

Aplikasi inersia ini dirancang dengan menggunakan Visual Basic 2012.

Visual Basic 2012 merupakan pengembangan dari versi-versi sebelumnya

yang sudah mengalami berbagai enrichment. Pembuatannya sendiri

menggunakan salah satu aplikasi bawaan Visual Basic, yaitu Visual Studio.

Untuk perancangan rumusnya, dapat dilihat dalam flowchart berikut:

7

Start

Bentuk dan dan sumbu

putar

Massa, Jari-jari/panjang

Inersia

Urutan rancangan pada program adalah sebagai berikut:

1. Memasukkan label dan textbox pada form di visual basic.

2. Terdapat beberapa label pasif sebagai informasi kata, dan 3 button sebagai

pengeksekusi command yaitu hitung, hapus, dan cek out (quit application).

3. Pada label hitung, terdapat beberapa command, termasuk command yang

mengatur jika tidak dimasukkan input data (lampiran).

4. Pada label hapus terdapat command (lampiran).

5. Pada label cek out terdapat command (lampiran).

6. Mengganti background warna standar dengan gambar JPEG.

BAB IV

8

I = k.m.r2

Inersia

Inersia

Stop

IMPLEMENTASI DAN UJI COBA

4.1. Implementasi

gambar 4. 1 interface aplikasi

Software ini dapat diterapkan pada sekolah menengah atas sebagai sarana

pembantu belajar yang praktis dan efisien. Software ini tak mengharuskan

pemakainya untuk hafal rumus. Pelajar tinggal memasukkan angka ke slot

textbox yang telah disediakan dan menekan tombol hitung untuk

mengeksekusi nilai, hapus untuk menghapus penghitungan, serta cek out

untuk keluar dari aplikasi.

4.2. Uji coba

Hal yang pertama dilakukan adalah memasukkan input data seperti dalam

gambar

9

Gambar 4. 2 memasukkan input

Selanjutnya tekan hitung untuk mengeksekusi nilai input yang telah

dimasukkan

gambar 4. 3 eksekusi input

Sekarang kita coba command hapus penghitungan

10

gambar 4. 4 menghpus input dan data

User akan langsung diarahkan ke textbox 1. Command berikutnya akan

dilakukan tanpa memasukkan input

gambar 4. 5 kesalahan masukan input

11

Akan muncul notifikasi bertuliskan “Salah Sob!!, listnya cuma sampe 9!!”.

Selanjutnya klik button get out untuk keluar dari aplikasi.

12

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Aplikasi penghitung inersia sebagai penghitung praktis ini akan sangat

memudahkan pengguna yang memiliki kesulitan penghitungan inersia dengan

nilai yang besar. Terlebih bagi yang lupa akan konstanta tertentu penggunaan

rumus inersia bagi masing-masing benda tegar, aplikasi ini tentu sangat

membantu.

5.2. Saran

Aplikasi ini hanyalah penghitung semata. Akan lebih bijak jika pelajar

menghafalkan rumus inersia dengan sungguh-sungguh. Terlebih, aplikasi ini

tidak mungkin dapat digunakan ketika menghadapi ulangan ataupun ujian.

Selalu belajar denagn rajin dan tekun, tanpa mengandalkan alat bantu tentu

akan lebih baik dan bermanfaat.

13

14

LAMPIRAN

15