Faktor momen inersia

Dari testwiki
Revisi sejak 20 Februari 2025 11.58 oleh imported>FelixJL111
(beda) ← Revisi sebelumnya | Revisi terkini (beda) | Revisi selanjutnya → (beda)
Loncat ke navigasi Loncat ke pencarian

Dalam ilmu keplanetan, faktor momen inersia adalah besaran nirdimensi yang mencirikan penyebaran radial massa di dalam planet atau satelit alami. Karena momen inersia harus memiliki dimensi massa yang dikalikan dengan panjang kuadrat, faktor momen inersia adalah koefisien yang mengalikannya.

Definisi

Untuk objek keplanetan dengan momen inersia utama A<B<C, faktor momen inersia diuraikan menjadi:

CMR2,

di mana C adalah momen inersia polar objek, M adalah massa objek, dan R adalah jari-jari rata-rata objek.[1][2] Untuk bola dengan kepadatan seragam, C/MR2=0,4.Templat:RefnTemplat:Refn Untuk planet atau satelit alami yang terdiferensiasi, yang kepadatannya meningkat seiring dengan kedalaman, C/MR2<0,4. Besaran ini merupakan indikator keberadaan sekaligus indikator luas inti planet, karena penyimpangan yang lebih besar dari nilai kepadatan seragam sebesar 0,4 menunjukkan tingkat konsentrasi material padat ke arah pusatnya.

Momen inersia objek Tata Surya

Matahari memiliki nilai faktor momen inersia terendah di antara objek-objek Tata Surya lainnya; bintang tersebut sejauh ini memiliki kepadatan pusat tertinggi (Templat:Val,[3]Templat:Refn dibandingkan dengan ~13 untuk Bumi[4][5]) dan kepadatan rata-rata yang relatif rendah (1,41 g/cm3 versus 5,5 untuk Bumi). Saturnus memiliki nilai faktor momen inersia terendah di anrara raksasa gas, sebagian karena planet ini memiliki massa jenis terendah (Templat:Val).[6] Ganimede memiliki nilai faktor momen inersia terendah di antara semua objek padat di Tata Surya karena interiornya yang terdiferensiasi sepenuhnya,[7][8] akibat pemanasan pasang surut karena resonansi Laplace,[9] serta karena komponen substansialnya mengandung es air dengan kepadatan rendah. Kalisto memiliki ukuran dan komposisi yang serupa dengan Ganimede, tetapi bukan bagian dari resonansi orbit dan tidak terlalu terdiferensiasi.[7][8] Bulan diperkirakan memiliki inti yang kecil, tetapi interiornya relatif homogen.[10][11]

Objek Nilai Sumber Catatan
Templat:Hs Matahari Templat:Hs 0,070 [3] Tidak diukur
Templat:Hs Merkurius Templat:Hs 0,346 ± 0,014 [12]
Templat:Hs Venus Templat:Hs 0,337 ± 0,024 [13]
Templat:Hs Bumi Templat:Hs 0,3307 [14]
Templat:Hs Bulan Templat:Hs 0,3929 ± 0,0009 [15]
Templat:Hs Mars Templat:Hs 0,3644 ± 0,0005 [16]
Templat:Hs Ceres Templat:Hs 0,36 ± 0,15Templat:Refn [17] Tidak diukur (rentang mencerminkan asumsi yang berbeda untuk tingkat putaran yang sebenarnya[17])
Templat:Hs Jupiter Templat:Hs 0,2756 ± 0,0006 [18] Tidak diukur (perhitungan model dua lapis dibatasi oleh data gravitasi Juno[18])
Templat:Hs Io Templat:Hs 0,37824 ± 0,00022 [19] Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)
Templat:Hs Europa Templat:Hs 0,346 ± 0,005 [19] Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)
Templat:Hs Ganimede Templat:Hs 0,3115 ± 0,0028 [19] Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)
Templat:Hs Kalisto Templat:Hs 0,3549 ± 0,0042 [19] Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)
Templat:Hs Saturnus Templat:Hs 0,22 [20] Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)
Templat:Hs Enseladus Templat:Hs 0,3305 ± 0,0025 [21] Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)
Templat:Hs Rea Templat:Hs 0,3911 ± 0,0045 [22] Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)
Templat:Hs Titan Templat:Hs 0,341 [23] Tidak diukur (persamaan Darwin-Radau)
Templat:Hs Uranus Templat:Hs 0,23 [24] Tidak diukur (penyelesaian kira-kira dari persamaan Clairaut)
Templat:Hs Neptune Templat:Hs 0,23 [24] Tidak diukur (penyelesaian kira-kira dari persamaan Clairaut)

Pengukuran

Momen inersia kutub biasanya ditentukan dengan memadukan pengukuran besaran putaran (laju presesi putaran dan/atau oblikuitas) dengan besaran gravitasi (koefisien harmonik bola yang merepresentasikan medan gravitasi). Data geodesi ini biasanya memerlukan wahana antariksa yang mengorbit untuk dapat mengumpulkannya.

Perkiraan

Untuk objek yang berada dalam kesetimbangan hidrostatik, persamaan Darwin–Radau dapat menyajikan perkiraan faktor momen inersia berdasarkan besaran bentuk, putaran, dan gravitasi.[25]

Peran dalam model interior

Faktor momen inersia memberikan batasan penting untuk model yang mewakili struktur internal planet atau satelit alami. Minimal, model profil densitas yang dapat diterima harus sesuai dengan massa jenis dan faktor momen inersia objek.

Galeri model struktur internal

Catatan

Templat:Reflist

Referensi

Templat:Reflist

  1. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Hubbard84
  2. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama PS15
  3. ↑ 3,0 3,1 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama WilliamsDR
  4. ↑ Templat:Cite web
  5. ↑ Templat:Cite book
  6. ↑ Templat:Cite web
  7. ↑ 7,0 7,1 Templat:Cite journal
  8. ↑ 8,0 8,1 Templat:Cite journal
  9. ↑ Templat:Cite journal
  10. ↑ Templat:Cite web
  11. ↑ Templat:Cite journal
  12. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Margot2012
  13. ↑ Templat:Cite journal
  14. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Williams1994
  15. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Williams1996
  16. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Konopliv2011
  17. ↑ 17,0 17,1 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Mao2018
  18. ↑ 18,0 18,1 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Ni2018
  19. ↑ 19,0 19,1 19,2 19,3 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Schubert2004
  20. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Fortney2018
  21. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama McKinnon2015
  22. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Anderson2007
  23. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Durant2019
  24. ↑ 24,0 24,1 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Yoder1995
  25. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama MurrayDermott2000
Diperoleh dari "https://id.wiki.beta.math.wmflabs.org/w/index.php?title=Faktor_momen_inersia&oldid=2644"