Keseimbangan Benda Tegar
Suatu benda tegar dikatakan berada dalam keseimbangan statis jika
benda tegar tersebut tidak bergerak translasi dan juga tidak bergerak
rotasi. Apakah Syarat dari keseimbangan statis benda tegar? Telah kita pelajari bahwa untuk sistem partikel, syarat keseimbangan
statis cukup ΣF = 0 dan mula-mula diam. Apakah keseimbangan statis benda
tegar juga berlaku syarat ini? Pada gambar di bawah ini ditunjukan
bahwa walaupun ΣF = +F – F = 0, tetapi batang masih tetap bergerak
terhadap titik O. Rotasi ini terjadi karena torsi total terhadap titik O
tidak nol (Στ ≠ 0). Supaya batang tak berotasi, resultan torsi pada
titik apa saja yang diambil sebagai poros haruslah nol (Στ = 0). Maka
dapat disimpulkan bahwa:
Suatu benda tegar berada dalam keseimbangan statis jika mula-mula
benda dalam keadaan diam dan resultan gaya pada benda sama dengan nol,
serta torsi terhadap sembarang titik yang dipilih sebagai poros sama
dengan nol.
Secara matematis, syarat keseimbangan benda tegar dinyatakan sebagai,
Contoh soal:
Batang AB memiliki berat 400 N. Engsel ditempatkan di A dan titik C
diikat pada tembok dengan seutas tali tak bermassa. Jika sistem
seimbang, hitunglah: (a) tegangan tali dan (b) gaya horisontal dan
vertikal pada engsel.
Jawab:
(a) Pada titik A (engsel) bekerja juga gaya horisontal (H) dan dan gaya
vertikal (V). Untuk memperoleh besar tegangan tali kita cukup menerapkan
konsep ΣτA = 0, maka hanya gaya berat batang w, gaya berat
beban 2000 N dan gaya tegangan tali T yang menyebabkan momen gaya pada
poros A, sehingga lengan momen untuk masing-masing gaya diberikan oleh
Maka
(b) Untuk menentukan gaya horisontal H, dan vertikal V pada engsel, kita pakai ΣFx = 0 dan ΣFy = 0, dari gambar kita peroleh
Contoh Soal 2
Sebuah batang homogen yang massanya 10 kg bersandar pada tembok licin
dan lantai kasar seperti pada gambar. Jika sudut yang dibentuk dinding
dengan batang θ = 370. Tentukan gaya yang diberikan tembok
pada batang?; gaya gesekan antara lantai dengan batang, dan koefisien
gesek antara lantai dengan batang?
Jawab:
(a) Gaya gaya yang bekerja pada batang ditunjukkan pada gambar kanan.
Dengan mengambil poros di titik A, maka gaya-gaya yang menyebabkan torsi
terhadap titik A adalah gaya berat batang w, dan gaya yang dikerjakan
tembok pada batang NB, yang lengan momennya terhadap A masing-masing diberikan oleh
(c) Untuk mencari nilai koefisien gesek antara lantai dan batang, terlebih dahulu kita mencari NA karena, μs = fs/NA. Besar NA kita peroleh dari
Post a Comment for "Keseimbangan Benda Tegar"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!