PENGERTIAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR ,RUMUS DAN CONTOH SOAL KESETIMBANGAN BENDA TAGAR

PENGERTIAN KESETIMBANGAN BENDA TAGAR ,RUMUS DAN CONTOH SOAL KESETIMBANGAN BENDA TAGAR.

PENGERTIAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR ADALAH

Kesetimbangan benda tegar berkaitan dengan yang namanya momentum. Jika dilihat dari kata yang menyusunnya kesetimbangan benda tegar tersusun atas dua bagian, yaitu kesetimbangan dan benda tegar. Kesetimbangan mengatakan suatu keadaan yang berada dalam kondisi setimbang atau seimbang. Sedangkan Benda tegar merupakan kata yang dipakai untuk menunjukkan suatu benda yang bentuk atau geometrinya akan selalu tetap meskipun diberikan gaya. Sehingga Dapat dikatakann bahwa suatu benda tegar akan mempertahan bentuknya dari efek gaya. Hal inilah yang menimbulkan bentuknya selalu tetap meskipun gaya telah diberikan kepadanya. Jika suatu benda tegar mengalami gerak translasi atau gerak rotasi sekalipun, bentuknya tidak akan mengalami perubahan. Artiya, benda tegar mempunyai bentuk tetap. Beda tegar ini umumnya berbentuk padat. Beberapa cotoh benda yang dikategorikan termasuk dalam benda tegar yaitu menyerupai bola, kursi, meja dan lain-lain.

PENGERTIAN KESETIMBANGAN BENDA TAGARadalah ,RUMUS DAN CONTOH SOAL KESETIMBANGAN BENDA TAGAR

ilustrasi Kesetimbangan. Sumber: Pexels.com

Berdasarkan ulasan di atas, maka Kesetimbangan Benda Tegar adalah suatu benda yang berada dalam keadaan yang setimbang atau seimbang. Kesetimbangan benda tegar adalah keadaan dimana momentum sebuah benda tegar bernilai nol. Nilai nol di sini mengatakan keadaan yang setimbang. Jika suatu benda tegar pada mulanya dalam kondisi diam, maka benda tegar tersebut akan tetap membisu (mempertahankan kondisinya). Akan tetapi bila suatu benda tegar pada awalnya berada dalam kondisi begerak dan pergerakan tersebut mempunyai kecepatan konstan, maka benda tegar tersebut akan tetap megalami pergerakan dengan kecepatan yang konstan.

PERSAMAAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Kesetimbangan benda tegar adalah suatu keadaan dimana momentum sebuah benda tegar bernilai nol.dalam benda tegar terdapat beberapa persamaan. Persamaan tersebut adalah :

1. Momen gaya

Momen gaya adalah suatu gaya yang mempunyai kecenderungan untuk memutar suatu benda terhadap suatu sumbu. Persaman yang dipakai dalam menghitung momen gaya ini yaitu sebagai berikut:

Dengan:

F = gaya yang bekerja pada suatu benda (N). Gaya inilah yang cenderung memutar benda

d = jarak (yang tegak lurus) dengan gaya ke suatu poros (m)

τ = torsi atau momen gaya (Nm)

2. Penguraian gaya

Dalam kesetimbangan benda tegar terdapat penguraian gaya-gaya yang dilihat berdasarkan sumbunya yaitu sumbu x dan sumbu y. Persamaan penguraian gaya tersebut adalah

Dengan : θ yaitu sudut yang terbentuk diantara gaya F dan sumbu x.

3. Gerak translasi dan rotasi

a. Syarat kesetimbangan translasi

b. Syarat kesetimbangan rotasi

4. Gaya gesek

Persamaan yang dipakai untuk memilih gaya gesek yaitu sebagai berikut:

Dengan:

F = gaya gesek yang terjadi pada suatu benda (N)

μ = koefesien gesek

N = gaya normal (N)

5. Gaya berat

Untuk memilih gaya berat dipakai persamaan berikut ini:

W = m.g

Dengan:

W = berat suatu benda (N)

m = massa suatu benda (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

MACAM-MACAM JENIS KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Kesetimbangan benda tegar dibagi menjadi beberapa macam. macam-macam kesetimbangan tersebut diperkirakan dengan memperhatikan kedudukan titik beratnya saat gangguan kecil terjadi. Kedudukan titik berat benda sanggup naik, turun, dan tetap dari kedudukan semula bila gangguan kecil dihilangkan. Macam-macam kesetimbangan :

1. Kesetimbangan stabil

Kesetimbangan stabil adalah suatu kesetimbangan yang dialami benda tegar dimana bila terjadi gangguan kecil atau gaya diberikan pada benda tersebut kemudian dihilangkan, maka benda akan kembali ke kedudukan seimbangnya semula.

2. Kesetimbangan labil

Kesetimbangan labil adalah suatu kesetimbangan yang dialami benda tegar, bila terjadi gangguan kecil atau gaya diberikan pada benda tersebut kemudian dihilangkan, maka benda tidak kembali ke kedudukan seimbangnya semula, bahkan meninggalkan gangguan tersebut.

3. Keseimbangan netral

Kesetimbangan netral atau biasa di sebut dengan istilah kesetimabangan indiferen. Kesetimbangan ini adalah suatu kesetimbangan yang dialami benda tegar dimana bila terjadi gangguan kecil atau gaya diberikan pada benda, maka benda akan bergerak, tetapi bila gaya dihilangkan, maka benda akan kembali membisu pada kedudukan seimbangnya yang berbeda.

CONTOH SOAL KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Contoh soal kesetimbangan benda tegar :

1. Perhatikan gambar berikut ini!

Berdasarkan gambar diatas, Andi memanjat tali. Kemudian andi berhenti pada suatu posisi (lihat pada gambar di atas). Tentukan besar tengangan-tegangan tali bila Andi mempunyai massa 50 kg.

Penyelesaian:

Diketahui:

Jawaban :

Berdasarkan gambar diatas dapat dilakukan penguraian gaya-gaya. yaitu

Syarat setimbang ⅀Fx = 0, ⅀Fy = 0

Telah ditemukan persamaan 1 dan persamaan 2. Kedua persamaan tersebut disubtitusikan sehingga menerima tegangan-tegangan yang dialami tali.

Makara tegangan yang dialami oleh T₁ yaitu 300 N dan tegangan yang dialami oleh T₂ yaitu 400 N

2. Perhatikan gambar berikut ini!

Berdasarkan gambar diatas dapat diambil kesimpulan bahwa sebuah tangga yang mempunyai berat 500 N di letakkan di dinding selasar sebuah hotel. Dalam kasus ini dinding dianggap sebagai dinding yang licin. Sedangkan lantai pada ujung tangga yang lain yaitu lantai kasar. Hal ini menimbulkan tangga tersebut bisa tergelincir. Berdasarkan kasus tersebut tentukan koefesien ukiran antara lantai dan tangga.

Penyelesaian:

Diketahui:

W = 50 N

Ditanya:

μ =⋯?

jawab: gaya-gaya pada gambar dapat diilustrasikan kembali dengan gambar berikut: