NAMA : NOVIANTY

NIM : RSA1C312002FISIKA PGSBI ‘12

Benda Tegar

Benda tegar adalah benda yang tidak berubah bentuknya jika pada benda itu bekerja sejumlah gayaContoh : benda mati

Kesetimbangan Benda Tegar

Benda tegar dikatakan berada dalam kesetimbangan jika jumlah gaya bekerja pada benda itu sama dengan nol dan jumlah torsi terhadap sembarang titik pada benda tegar itu sama dengan nol

Secara matematis, pernyataan di atas di tuliskan dengan :

∑F = 0 atau ∑Fx = 0 dan ∑Fy = 0 dan ∑τ = 0

Jika syarat pertama kesetimbangan terpenuhi, yaitu ∑F = 0, benda berada dalam kesetimbangan translasi. Jika syarat kedua Kesetimbangan terpenuhi, yaitu ∑τ = 0, benda berada dalam kesetimbangan rotasi. Sebuah benda tegar berada dalam kesetimbangan lengkap jika kedua syarat kesetimbangan terpenuhi

Torsi/Momen Gaya• Torsi/Momen Gaya : Kecenderungan suatu gaya untuk merotasi atau memutar suatu benda terhadap suatu poros (sumbu)• Torsi didefenisikan sebagai hasil kali besarnya gaya dengan panjangnya

lengan

Sebuah batang dikenai gaya sebesar yang tegak lurus terhadap batang dan berjarak sejauh r terhadap titik tumpu O. Batang tersebut memiliki momen gaya τ = r × F

Definisi momen gaya secara matematis dituliskan sebagaiberikut.

τ = r × F dengan:r = lengan gaya = jarak sumbu rotasi ke titik tangkap gaya (m),F = gaya yang bekerja pada benda (N), danτ = momen gaya (Nm).

Jika timbul sudut pada momen gaya

Momen gaya yang ditimbulkan oleh gaya yang membentuk sudut θ terhadapbenda (lengan gaya = r).Maka Torsi/Momen Gaya nya :

τ = r × F Sin θ

Tanda untuk menunjukkan arah torsi ditentukan berdasarkan ketentuan : τ < 0 (negatif) Jika gaya menyebabkan putaran searah putaran jarum jamτ > 0 (positif) Jika gaya menyebabkan putaran berlawanan arah dengan putaran jarum

jam

Contoh :

Pada sebuah benda bekerja gaya 20 N seperti pada gambar. Jika titiktangkap gaya berjarak 25 cm dari titik P, berapakah besar momen gayaterhadap titik P?

JawabDiketahui: F = 20 N, r = 25 cm, dan θ = 150°.τ = r F sinθ= (0,25 m)(20 N)(sin 150°)= (0,25 m)(20 N)( ½ )= 2,5 Nm.

Momentum SudutMomentum sudut merupakan momentum yang dimiliki bendayang didefenisikan sebagai hasil kali momentum linear partikeltersebut terhadap jarak partikel ke sumbu putarnya.

Maka:

L = r.pVector L selalu tegak lurus dengan p dan r. besarnya ditentukan dengan L =p sin θ. r. dimana θ merupaan sudut antara p dan r, Karena θ=90⁰ makadiperoleh L = p.r.

Oleh karena p = m.v dan v = ω.r, dengan ω adalah kecepatan sudut maka besarnyamomentum sudut terhadap sumbu putarnya, yaitu:L = m.v.r

L = m.r2. ω

L = I. ω

Momen Inersia

Yaitu perkalian massa benda (m) dan kuadrat jarak benda dari titik poros (sumbu putar) = r² Dirumuskan :

I = m.r2

Dengan :I : Momen Inersia (Kg.m2 )m : Massa benda (Kg)r2 : Jarak lurus dari benda ke poros (m)

Momen Inersia Benda Tegar tergantung dari bentuk bendaBila benda berupa silinder pejal maka I = ½ mr2

Bila benda berupa bola tipis berongga maka I = 2/3 mr2

Bila benda berupa silinder tipis berongga maka I = mr2

Bila benda berupa bola pejal maka I = 2/5 mr2