Dalam fisika, inersia adalah resistensi suatu benda terhadap perubahan geraknya. Ini bisa melibatkan perubahan kecepatan atau arah, upaya untuk memindahkan objek yang diam atau upaya untuk menghentikan objek yang sudah bergerak. Gagasan ini terkait dengan hukum gerak pertama Isaac Newton, yang menyatakan bahwa gerakan suatu benda tidak akan berubah kecuali ada gaya yang bekerja padanya. Inersia bergantung pada massa, karena semakin besar suatu benda, semakin besar ia menolak perubahan gerak.
Jika suatu benda diam, ia tidak akan bergerak kecuali ada sesuatu yang mendorong atau menariknya. Demikian pula, suatu benda yang sedang bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan yang sama, dalam garis lurus dan arah yang sama, kecuali jika ada gaya yang mempengaruhinya. Di Bumi, sebuah bola yang dilemparkan secara horizontal melalui udara, jika dibiarkan, akan melambat dan melengkung ke arah tanah. Ini karena gaya gravitasi menariknya ke arah Bumi dan udara mendorongnya, mengurangi kecepatannya. Di ruang angkasa, tanpa gravitasi atau hambatan udara, bola hanya akan terus bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan konstan.
Fakta bahwa lebih sulit untuk memindahkan benda berat daripada yang ringan menunjukkan hubungan antara kelembaman dan massa. Di Bumi, gravitasi memperumit masalah, tetapi di luar angkasa, segalanya lebih jelas. Di sini, benda besar — seperti bola meriam — dan benda ringan — seperti bola tenis — keduanya tidak berbobot, tetapi masih membutuhkan gaya yang jauh lebih besar untuk menggerakkan bola meriam daripada bola tenis. Demikian pula, dibutuhkan lebih banyak kekuatan untuk menghentikan, atau mengubah arah, bola meriam yang bergerak. Oleh karena itu, inersia dapat digunakan untuk mengukur massa dengan cara yang tidak bergantung pada gravitasi.
Contoh Inersia
Orang menghadapi inersia setiap hari. Misalnya, seseorang yang mengemudikan mobil akan mengalami gaya yang mendorongnya ke belakang kursi ketika mobil dipercepat; hal ini disebabkan oleh resistensi pengemudi terhadap gerakan maju mobil. Demikian pula, ketika mobil melambat, pengemudi didorong ke depan — relatif terhadap mobil — lagi-lagi, karena penolakannya terhadap perubahan gerak. Inilah sebabnya mengapa sabuk pengaman merupakan fitur keselamatan penting di dalam mobil. Jika pengemudi harus berhenti mendadak, penumpang akan terus bergerak maju dengan kecepatan semula, dan tanpa sabuk pengaman untuk menahan mereka, mereka bisa terluka parah.
Inersia mobil itu sendiri merupakan pertimbangan penting bagi pengemudi. Ini menjelaskan mengapa kendaraan yang bergerak memiliki jarak berhenti yang bergantung pada kecepatan dan massa kendaraan. Ketahanan mobil terhadap perubahan gerak juga menjelaskan mengapa mobil akan tergelincir di luar kendali jika pengemudi mencoba berbelok terlalu cepat: kendaraan akan cenderung terus bergerak ke arah yang sama.
Inersia Rotasi
Ini adalah konsep yang serupa, tetapi berlaku untuk objek yang berputar. Sekali lagi, semakin banyak massa yang dimiliki suatu benda, semakin sulit membuatnya berputar dan semakin sulit untuk menghentikannya jika sudah berputar. Besarnya hambatan terhadap perubahan gerak benda yang berputar dikenal sebagai momen inersianya, yang biasanya diberi simbol I. Untuk suatu titik pada permukaan benda yang berputar, I dihitung sebagai massa dikalikan kuadrat dari jarak dari sumbu rotasi. Perhitungan untuk seluruh objek lebih rumit.
Ketika sebuah benda bergerak lurus, momentumnya adalah massanya dikalikan dengan kecepatannya. Untuk benda yang berputar, ekuivalennya adalah momentum sudutnya, yaitu I dikalikan dengan kecepatan rotasinya. Momentum sudut selalu kekal, yaitu tetap sama meskipun salah satu faktor penyebabnya berubah. Perubahan pada satu faktor harus dikompensasikan dengan perubahan pada faktor lainnya sehingga momentum sudut tetap konstan.
Sebuah contoh yang baik adalah peningkatan besar dalam kecepatan rotasi ketika sebuah bintang runtuh di bawah gravitasi menjadi bintang neutron. Bintang biasanya berotasi dengan lambat, tetapi ketika bintang neutron terbentuk, diameternya menyusut menjadi sebagian kecil dari nilai aslinya. Ini sangat mengurangi momen inersia di permukaan bintang — karena jarak ke sumbu rotasi sekarang jauh lebih kecil — sehingga kecepatan rotasinya harus sangat meningkat untuk mempertahankan momentum sudut yang sama. Inilah sebabnya mengapa bintang neutron biasanya berputar pada banyak putaran per detik.
Asal-usul Inersia
Isaac Newton, dalam merumuskan hukum geraknya, mengasumsikan keberadaan ruang tetap dan mutlak yang dengannya semua gerak dapat diukur. Pada tahun 1893, fisikawan Ernst Mach mengusulkan bahwa ruang absolut tidak masuk akal dan bahwa setiap perubahan gerakan suatu objek harus dianggap relatif terhadap bintang-bintang yang jauh. Dengan teori relativitas Einstein, gagasan tentang ruang tetap memang ditolak, tetapi ini menyiratkan bahwa kelembaman benda di dekatnya entah bagaimana dipengaruhi oleh benda yang jauhnya bertahun-tahun cahaya. Apalagi efeknya terlihat seketika. Sejumlah teori telah dikemukakan – beberapa melibatkan ide-ide eksotis seperti pengaruh perjalanan mundur dalam waktu – tetapi, pada 2012, tampaknya tidak ada penjelasan yang diterima secara umum tentang asal mula inersia.