Hai Fisikawan muda, peluang kali ini kita akan berdiskusi perihal Kesetimbangan Benda Tegar
Hai sahabat fisika yang luar biasa. Apa kalian pernah tau apa yang disebut kesetimbangan benda tegar itu?
Daftar Isi
Pengertian Kesetimbangan Benda Tegar
Kesetimbangan Benda Tegar ialah istilah dalam dunia fisika yang digunakan untuk menyatakan kondisi dimana momen bendasama dengan nol. Untuk lebih tau tetap teruskan membaca ya sahabat.
Pengertian Kesetimbangan Benda Tegar atau umumdisebut torsi terhadap sumbu yang disebabkan oleh gaya, ialah ukuran dari keefektifan gaya tersebut dalam menghasilkan putaran atau rotasi mengelilingi sumbu tersebut.
Bagaimana cara mengkalkulasikan Kesetimbangan Benda Tegar? Mari kita diskusikan rumusnya.
Rumus Kesetimbangan Benda Tegar
Rumus dan persamaan matematis Kesetimbangan Benda Tegar atau Torsi bisa dituliakan sebagai berikut:
τ =r F sinθ
Keterangan
- τ = torsi
- r = jarak radial dari sumbu ke titik tangkap gaya
- θ = sudut lancip antara garis-garis r dan F
Syarat Kesetimbangan Benda Tegar
Suatu sistem mampu mengalami kondisi setimbang kalau menyanggupi syarat seperti berikut:
- Jumlah vector dari semua gaya yang bekerja pada benda haruslah nol.
∑Fx = 0 dan ∑Fy = 0
- Ambillah sumbu tegak lurus terhadap bidang dari gaya-gaya sebidang. Ambillah suatu pola dimana jikalau torsi yang mengakibatkan putaran searah bernilai positif dan torsi yang menimbulkan putaran berlawanan arah jarum jam ialah negative.
∑τ = 0
Baca juga Hukum Newton.
Jenis Jenis Kesetimbangan Benda Tegar
Kesetimbangan Benda tegar secara kondisi objeknya dapat dibagi menjadi beberapajenis antara lain :
1. Kesetimbangan Stabil
Kesetimbangan stabil ialah kesetimbangan dimana jikalau suatu benda dipengaruhi gaya maka benda tersebut akan kembali pada posisi semula
Contoh:
Suatu kelereng yang ada pada wajan masak. Pada keadaan ini kelereng akan kembali padakondisi semula ketika wajan diberikan gaya alias digoyang goyangkan ke segala arah.
2. Kesetimbangan Labil
Kesetimbangan labil yaitu kesetimbangan yang dialami benda yang mana jikalau diberikan sedikit saja gangguan atau gaya benda tersebut akan berpindah dan tidak dapat kembali ke posisi semula.
Contoh:
Suatu kelereng yang ada pada wajan masak akan tetapi wajan masaknya diletakan terbalik. Pada kondisi ini kelereng akan jatuh atau berpindah bila ada sedikit saja gangguan pada wajan masak.
3. Kesetimbangan Indeferen
Kesetimbangan indeferen atau netral yakni kesetimbangan yang mana jikalau suatu benda diberikan gangguan maka titik berat benda tidak mengalami pergantian.
Contoh:
Kelereng yang diletakan pada sebuah lantai yang datar. Dikeadaan ini kelereng yang diberikan gangguan tidak akan berganti titik beratnya. Titik berat kelereng tersebut akan selalu berada dipusat kelereng tersebut.
Untuk lebih paham kalian juga perlu tau apasih aplikasi dari materi Kesetimbangan Benda Tegar. Di bawah akan kita diskusikan penerapannya, tetap semangat 😀
Kesetimbangan Benda Tegar dalam Kehidupan Sehari-Hari
Kesetimbangan Benda Tegar merupakan bahan fisika yang terlihat sepelekan namun manfaat dalam kehidupan sehari-hari sangatlah besar.
Pertama kita akan membicarakan tentang penerapan Kesetombangan benda tegar pada timbangan (neraca ohaus).
Konsep neraca ini benar benar menggunakan kesetimbangan benda tegar dimana tuas sebelah kanan membuat putaran searah yang artinya torsi bernilai nyata dan tuas sebelah kiri menciptakan putaran bertentangan arah jarum jam yang artinya nilai torsi negative.
Dengan demikian kalau bebanyang ada disebelah kiri dan bebantimbangan sebelah kanan menyebabkan posisi tuas kanan dan kiri sebanding mempunyai arti jumla torsi bernilai 0 yang artinya sistem terseut dalam keadaan setimbang.
Sudah paham? Biar semakin mantap, mari kita diskusikan teladan soal kesetimbangan benda tegar.
Baca juga Momen Inersia.
Contoh Soal Kesetimbangan Benda Tegar
Batang homogen 100N dipakai selaku tuas. Lihat gambar dibawah. Dimanakah harus dipasang penyangga supaya beban 500N pada ujung yang satu dapat diimbangi dengan beban 200N pada ujung yang lain? Carilah beban pada penyangga.
Diketahui
W = 100N
F1 = 500N
F2 = 200N
Penyelesaian
∑τ = 0
x 200 sin (900) + (x-L/2) 100 sin (900) – (L-x) 500 sin (900) = 0
200x + 100x – 50L – 500L + 500x = 0
x = 0.69L dari ujung kiri
Beban S yang menekan pada penyangga dapat dijumlah dengan persamaan :
∑Fy = 0
S-200N – 100N – 500N = 0
S = 800N
Begitulah pembahasan bahan Kesetimbangan Benda Tegar. Semoga berguna. Baca juga Tekanan Hidrostatis.