Syarat keseimbangan statik benda tegar No ratings yet.

Diposting pada

Syarat keseimbangan statik benda tegar – Suatu benda tegar berada dalam keseimbangan statik bila dipenuhi resultan gaya dan resultan momen gaya terhadap satu titik sembarang sama dengan nol dan benda dalam keadaan diam.

Titik Berat tiap benda terdiri atas bagian-bagian kecil yang masing-masing memiliki berat. Apabila seluruh bagian-bagian kecil tersebut dijumlah akan didapat sebuah gaya berat. Titik tangkap gaya berat suatu benda disebut titik berat. Titik berat tidak selalu bekerja di dalam benda, tetapi dapat pula bekerja di luar benda.

Syarat-syarat keseimbangan statik benda tegar

Syarat pertama

Dalam hukum II Newton, kita belajar bahwa jika terdapat gaya total yang bekerja pada s ebuah benda (benda dianggap sebagai partikel tunggal), maka benda akan bergerak lurus, di mana arah gerakan benda = arah gaya total.Kita bisa menyimpulkan bahwa untuk membuat seb uah benda diam, maka gaya total harus = 0. Gaya total = Jumlah semua gaya yang bekerja pada benda. Secara matematis bisa kita tulis seperti ini :

Persamaan Hukum II Newton : ∑F = ma → a = 0

Ketika sebuah benda diam, benda tidak punya percepatan (a).
Karena percepatan (a) = 0, maka persamaan di atas berubah menjadi :

∑ F = 0

Baca:  Pengertian Gaya Gesek, Energi, dan Jenis Gaya Gesek

Syarat kedua

Dalam dinamika rotasi,kita belajar bahwa jika terdapat torsi total yang bekerja pa da sebuah benda (benda dianggap sebagai benda tegar), maka benda akan melakukan gerak rotasi.Dengan demikian, agar benda tidak berotasi (baca : tidak bergerak), maka torsi total harus = 0. Torsi total = jumlah semua torsi yang bekerja pada benda.Secara matematis bisa ditulis sebagai berikut :

Persamaan Hukum II Newton untuk gerak rotasi : 0 = → = ∑ α α τ I

Ketika sebuah benda diam (tidak berotasi), benda tidak punya percepatan sudut (alfa). Karena percepatan sudut = 0, maka persamaan di atas berubah menjadi :

∑ α = 0


Keterangan :
∑ (baca sigma ) = Jumlah
α (baca alfa) = Sudut Percepatan
τ = Torsi


Contoh 1 :

Amati gambar di bawah. Dua benda, masing‐ masing bermassa m1 dan m2 diletakkan di atas papan jungkat‐ jungkit (m1 = m2). Lengan gaya untuk gaya berat m1 = l1, sedangkan lengan gaya un tuk gaya berat m2 = l2 (l1 = l2). Papan jungkat‐ jungkit tidak bergerak alias berada dalam keadaan seimbang, karena m1 = m2 dan l1 = l2

Syarat keseimbangan statik benda tegar

Gambar di atas disederhanakan sehingga yangkita tinjau hanya komponen gaya,lengan gaya dan to rsi yang bekerja pada benda.

Sekarang kita tinjau torsi yang bekerja pada papan jungkat‐ jungkit di atas. Jika kita menganggap gaya F1 bisa menyebabkan papan jungkat jungkit bergerak ke bawah, maka arah putaran papan (sebelah kiri) berlawanan dengan arah gerakan jarum jam. Karena arah putaran berlawanan dengan putaran jarum jam, maka Torsi 1 (bagian kiri) bernilai positif. Demikian juga, apabila kita menganggap gaya F2 bisa menyebabkan papan berputar maka arah put aran papan (bagian kanan) searah dengan putaran jarum jam. Karenaarah putaran papan se arah dengan gerakan jarum jam, maka torsi 2 bernilai negatifTanda positif dan negatif ini cuma kes epakatan saja.

Catatan : Gaya yang diakibatkan oleh benda bermassa pada papan jungkat‐ jungkit sebenarnya merupakan gaya berat (w). di atas tertulis F agar bisa langsung tersambung dengan persamaan torsi.

Bagaimana Artikel Kami?

Gambar Gravatar
Seorang Guru dan Dosen. Aktif melakukan riset di bidang pendidikan dan fisika. Lulusan sarjana pendidikan Universitas Negeri Makassar dan magister Pascasarjana Universitas Negeri Makassar. Artikel dalam website ini valid dan dapat dipercaya kebenarannya.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *