Download - KESETIMBANGAN BENDA TEGAR
![Page 1: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/1.jpg)
2007
![Page 2: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/2.jpg)
BENDA TEGARSuatu benda yang tidak mengalami perubahan
bentuk jika diberi gaya luar
F
dO Jika pada sebuah benda tegar dengan sumbu putar di O diberi gaya luar F dengan jarak d dari sumbu putarnya
Benda tegar akan berotasi dengan sumbu putar O
Efek putar dari sebuah gaya terhadap sumbu putar dinamakanMOMEN GAYA
Fd
Momen Gaya (N.m)Gaya (N) Jarak sumbu putar thd
garis kerja gaya (m)
![Page 3: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/3.jpg)
PERSOALAN
Pada sebuah batang yang panjangnya 2 meter pada ujung-ujungnya digantungi beban masing-masing W1 = 30 N dan W2 = 10 N (lihat gambar). Agar balok dalam keadaan seimbang pada posisi O sejauh x dari W1 harus diberikan gaya angkat sebesar F = 40 N. Berapakah x ?.
F = 40 N
W1 = 30 N
W2 = 10 N
x
2 meterO
![Page 4: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/4.jpg)
JAWABAN
Langkah penyelesaian :
1. Tentukan terlebih dahulu tanda momen gaya dengan ketentuana. Bertanda (+) jika momen gaya searah jarum jamb. Bertanda (-) jika momen gaya berlawanan dengan arah jarum jam
2. Agar resultan momen gaya terhadap O sama dengan nol, maka gunakan rumus :
021
xdW 30111 )2(10222 xdW
0)2(103021 xxxx 301020
2040 xmeterx .5,0
Momen gaya yang ditimbulkan W1 berlawanan dengan arah jarum jam dan momen gaya yang ditimbulkan W2 searah jarum jam , sehingga :
F = 40 N
W1 = 30 N
W2 = 10 N
x
2 meter
O
![Page 5: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/5.jpg)
F
F
Sebuah benda diberi dua buah gaya yang sama besar tapi dengan arah berlawanan, seperti gambar berikut
Apa yang akan terjadi ?
![Page 6: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/7.jpg)
KOPELDua gaya yang sama besar , sejajar dan berlawanan arah
F
F
d
Perkalian antara gaya dengan jarak kedua gaya
MOMEN KOPEL
M = F.d
Arah momen kopel Mengikuti arah momen gaya
Menghasilkan
Sehingga benda melakukan rotasi
![Page 8: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/8.jpg)
NF 122
Tentukan besar momen kopel pada batang AD dan ke mana arahnya !.
NF 81
NF 83
NF 124
A B
C D
1 m 1 m 1 m
![Page 9: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/9.jpg)
1F 3F
Untuk : dan mACd 2 NmM 162.81
Untuk :
4F2F dan mBDd 2 .242.122 NmM
Sehingga besar momen kopel pada batang AD : 21 MMM
.402416 NmM
Searah jarum jam
NF 81
NF 122
NF 83
NF 124
A B
C D
1 m 1 m 1 m
![Page 10: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/10.jpg)
SYARAT-SYARAT KESETIMBANGAN BENDA TEGAR
1. Resultan gaya yang bekerja pada benda = nol 0F
2. Resultan momen gaya yg bekerja pd benda=nol 0
Untuk keadaan seimbang, titik acuan untuk menghitung momen-momen gaya boleh dipilih sembarang, tetapi bila ada resultan gaya/momen gaya, sebaiknya
diambil titik pusat massa atau titik yang diam pada sumbu tetap
![Page 11: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/11.jpg)
JENIS KESETIMBANGAN
BENDA
1. KESETIMBANGAN STATIK 2. KESETIMBANGAN DINAMIK
BENDA DIAM
BENDA BERGERAK
BERATURAN
a. Kesetimbangan translasi b. Kesetimbangan rotasi
Kecepatan linier : tetap Kecepatan sudut : tetap
![Page 12: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/12.jpg)
CONTOHSOAL
1 P Q
R S
1m 2m 1m
F
Jika berat batang 150 N, berapa gaya ke bawah F minimum yang dikerjakan di Q yang mengangkat batang lepas dari penopang di R ?.
W
![Page 13: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/13.jpg)
P Q
R S
1m 1m
F
O
Wb
2mJawaban.
Dari prinsif kesetimbangan :
0 yF
0 bsR WFFF
Kesetimbangan traslasi :
0150 FFF sR
FFs 150
Karena papan terangkat dari penopang di R, maka FR=0
Sehingga didapat :
Kesetimbangan rotasi :
0Pilih titik O sbg poros, shg dgn syarat kesetimbangan rotasi, didapat :
0))(2())(1( FFs
FF 2150
NF 150
Karena : FFs 150Maka :
Sehingga :
![Page 14: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/14.jpg)
2Perhatikan gambar !.
A
C
B
Jika panjang batang AB 80 cm dan beratnya 18N, sedangkan berat beban 30N, berapa tegangan tali BC, Jika jarak AC=60cm.
![Page 15: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022050614/56814d7d550346895dbad9dd/html5/thumbnails/15.jpg)
A
C
B
WBWb
T
xT
yT
NWB 30 NWb 18mAC 6,0 mAB 8,0
Sebagai poros adalah A :
00)8,0(sin)8,0()4,0( TWW Bb
0sin8.0)8,0(30)4,0(18 Tsin8,0242,7 T
39sin T
sin
39T
6,01
6,0sin
6,0
39T
NT 65
0,6
0,8
1
A B
C
Jawaban :