Category Archives: Kesetimbangan Benda Tegar

membahas tentang konsep kesetimbangan dalam peristiwa kehidupan

Soal Kesetimbangan benda Tegar


  1. Suatu batang tipis dengan panjang L dan massa m dapat berputar pada sumbu yang terletak pada ujung batang. Pada awalnya batang berada pada posisi horizontal dan kemudian dilepas. Pada saat batang membuat sudut  dengan arah vertikal, tentukan percepatan sudut rotasi batang tersebut!
  2. Sebuah bandul yang digantungkan pada atap sebuah gerobak berada dalam keadaan setimbang saat gerobak diam. Suatu saat gerobak ditarik dengan gaya konstan sedemikian hingga kecepatannya 13 m/s saat mencapai jarak 5 m. Dalam keadaan gerobak berjalan tersebut, tentukan simpangan bandul terhadap posisi setimbangnya! Continue reading

Trik Menentukan Titik Berat 2D


Kita ketahui benda tersusun atas bagian-bagian kecil penyusun benda tersebut. Jika benda mengalami gaya gravitasi/gaya berat, ini berarti setiap bagian penyusun benda juga akan mengalami gaya gravitasi dengan arah yang sejajar. Resultan dari gaya gravitasi pada setiap penyusun benda inilah yang kita sebut dengan Berat benda.

Jika kita amati melalui percobaan, gaya berat ini berada pada titik tangkap tertentu. Titik tangkap inilah yang disebut dengan titik berat benda. Misalnya pada benda yang bentuknya teratur seperti persegi panjang, dengan membuat garis diagonal terhadap sudut-sudutnya akhirnya kita menentukan titik perpotongan garisnya.  Titik perpotongan ini merupakan  koordinat titik beratnya. Kesan yang terlihat jika kita berhasil menentukan letak titik berat adalah benda berada dalam keadaan kesetimbangan.

Bagaimanakah menentukan koordinat Titik Berat melalui perhitungan? Simak Trik  berikut ini!

Di sini sy akan share trik menentukan titik berat berbentuk Luasan benda 2 Dimensi.  Langkahnya adalah..

  1. Tentukan Luasan bidangnya. Ini bisa jadi 1 Luasan, 2 Luasan tergantung bendanya/kesimetrisannya. Lalu tentukan titik berat luasanya dengan membuat garis diagonal yang salng berpotongan (seperti gambar di atas)
  2. Hitunglah luas masing-masing bidang (telitilah menentukan besar panjang dan lebarnya)
  3. tentukan nilai x dan Y masing-masing luasan. Ingat!! nilai x diukur dari titik beratnya ke sumbu y ( = jarak mendatar antara titik ke sumbu y) sendangakan nilai y =jarak vertikal antara titik itu ke sumbu x). Pokoknya x dan y diukur dari titik ke sumbu x maupun y. BUKAN panjang dari titik ke batas luasan. Pastikan langkah ini dilakukan dengan Benar. biasanya sumber kesalahannya ada disini. banyak siswa yang bingung menentukan nilai x dan y
  4. masukan ke rumus titik berat luasan benda. catatan! jika ada luasan yang kosong/tidak diarsir, itu artinya luasan itu sebagai pengurang.

Jika kalian sudah mengamati trik di atas, cobalah tentukan Luasnya, x dan y dari soal-soal di bawah ini:

KESEIMBANGAN


Keseimbangan merupakan konsep yang sangat erat kaitannya dengan kenyamanan hidup manusia. Dalam tubuh manusia saja konsep keseimbangan itu ada.  Manusia bisa berjalan dengan baik salah satunya ada konsep keseimbangan. Lalu bagaimana kita mempelajari keseimbangan dalam kehidupan? Mari simak kajian menurut ilmu fisika berikut ini:

A. Keseimbangan Partikel
Suatu partikel disebut dalam keadaan seimbang, bila jumlah aljabar gaya-gaya yang bekerja pada partikel tersebut nol.
Syarat keseimbangan partikel adalah : F = 0
Jika partikel terletak pada bidang XY maka syarat keseimbangan : FX = 0 dan FY = 0

Momen Gaya
Momen gaya adalah perkalian silang antara gaya dengan lengan momen.
Lengan momen didefinisikan sebagai panjang garis yang ditarik dari titik poros sampai memoton tegak lurus garis kerja gaya.
Momen gaya yang searah gerak jarum jam diberi tanda positif, sedangkan momen gaya yang berlawanan arah gerak jarum jam diberi tanda negatif.
Apabila pada sebuah benda bekerja beberapa buah gaya, maka resultan momen gayanya merupakan
jumlah aljabar dari masing-masing momen gaya.

Kopel dan Momen Kopel
Kopel adalah pasangan dua buah gaya yang sejajar, sama besar dan berlawanan arah. Kopel yang bekerja pada suatu benda tidak menyebabkan benda itu bergerak translasi, tetapi hanya menyebabkan benda berputar terhadap porosnya.
Momen kopel adalah perkalian silang antara gaya dengan jarak tegak lurus antara kedua garis kerja gaya tersebut.

M = F x l

B. 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.

C. Macam-macam Keseimbangan
Jenis keseimbangan statis dapat dibagi menjadi tiga yaitu :

Keseimbangan stabil (Mantap)
adalah keseimbangan yang dialami benda jika setelah gangguan kecil yang dialami benda dihilangkan maka benda kembali ke posisi keseimbangannya semula. Keseimbangan stabil dapat dipandang sebagai keseimbangan yang dimiliki benda jika gangguan kecil yang dialaminya menaikkan titik beratnya atau energi potensialnya.

Keseimbangan labil ( Goyah )
adalah keseimbangan yang dialami benda jika setelah gangguan kecil yang dialami benda dihilangkan maka benda tidak kembali keposisi keseimbangannya semula melainkan meningkatkan gangguan tersebut. Keseimbangan labil dapat dipandang sebagai keseimbangan yang dimiliki benda jika gangguan kecil yang dialaminya menurunkan titik beratnya atau energi potensialnya.

Keseimbangan Indiferent (Netral)

adalah keseimbangan yang dialami benda, jika gangguan kecil yang dialami benda tidak mengubah posisi benda.
Keseimbangan Indiferent dapat dipandang sebagai keseimbangan yang dimiliki benda, jika gangguan kecil tidak mengubah letak titik beratnya.
kenapa kita perlu mengenal momen dan kesetimbangan?

Berikut beberapa aplikasi yang tidak memperhitungkan konsep keseimbangan: