Untuk menghitung energi kinetik rotasi suatu benda, kita perlu mengetahui momen inersia (inertia moment) benda tersebut dan kecepatan sudutnya.
Momen inersia (I) adalah suatu besaran yang menggambarkan distribusi massa suatu benda terhadap sumbu rotasinya. Momen inersia bergantung pada bentuk dan distribusi massa benda tersebut. Untuk setiap benda dengan bentuk dan distribusi massa yang berbeda, rumus untuk menghitung momen inersia juga berbeda. Berikut ini adalah rumus momen inersia beberapa bentuk benda umum:
- Untuk benda titik (massa terkonsentrasi pada titik tunggal): I = m * r^2 di mana m adalah massa benda dan r adalah jarak titik tersebut dari sumbu rotasi.
- Untuk silinder massal (seperti lingkaran, tabung, atau piringan datar): I = (1/2) * m * r^2 di mana m adalah massa benda dan r adalah jari-jari lingkaran.
- Untuk bola massal: I = (2/5) * m * r^2 di mana m adalah massa benda dan r adalah jari-jari bola.
Setelah kita mengetahui momen inersia benda (I), kita juga perlu mengetahui kecepatan sudutnya (ω). Kecepatan sudut (ω) dinyatakan dalam radian per detik dan menggambarkan seberapa cepat benda tersebut berputar.
Setelah mendapatkan momen inersia (I) dan kecepatan sudut (ω), energi kinetik rotasi (K) dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
K = (1/2) * I * ω^2
Di mana K adalah energi kinetik rotasi.
Penting untuk menggunakan satuan yang konsisten dalam perhitungan, seperti massa dalam kilogram (kg), jari-jari dalam meter (m), dan kecepatan sudut dalam radian per detik (rad/s), agar hasil perhitungan menjadi akurat.
Perlu diingat bahwa energi kinetik rotasi hanya menggambarkan energi yang berkaitan dengan gerakan rotasi benda. Untuk menghitung energi kinetik total, kita perlu juga mempertimbangkan energi kinetik translasi (gerakan linier) benda jika ada.