7/23/2019 Materi Kliping Fisika Dasar

1/3

Kesetimbangan Gaya pada JembatanKesetimbangan statis banyak diaplikasikan

dalam bidang teknik, khususnya yang berhubungan dengan desain struktur

jembatan. Anda mungkin sering melewati jembatan untuk menyeberangi sungai

atau jalan. Menurut Anda, bagaimanakahkesetimbangan statis suatu jembatan

jika dijelaskan secara Fisika?Suatu jembatan sederhana dapat dibuat dari batang

phn atau lempengan batu yangdisangga di kedua ujungnya. Sebuah jembatan,walaupun hanya berupa jembatansederhana, harus cukup kuat menahan berat

jembatan itu sendiri, kendaraan, dan rang yang menggunakannya. Jembatan

juga harus tahan terhadap pengaruh kndisilingkungan. Seiring dengan

perkembangan jaman dan kemajuan teknlgi, dibuatlah jembatan!jembatan

yang desain dan knstruksinya lebih panjang dan indah, sertaterbuat dari

material yang lebih kuat dan ringan, seperti baja. Secara umum, terdapattiga

jenis knstruksi jembatan.

Jembatan kantile"er

adalah jembatan panjang yang mirip dengan jembatan sederhana yang terbuat

dari batang phn atau lempengan batu,tetapi penyangganya berada di tengah.#ada bagian!bagiannya terdapatkerangka keras dan kaku $terbuat dari besi atau

baja%. &agianbagian kerangka pada jembatan kantile'er ini meneruskan beban

yang ditanggungnya ke ujung penyangga jembatan melalui k mbinasi antara

tegangan dan regangan.(egangan timbul akibat adanya pasangan gaya yang

arahnya menuju satusama lain, sedangkan regangan ditimbulkan leh pasangan

gaya yang arahnyasaling berlawanan.#erhatikanlah

Gambar ).*+

. Kmbinasi antara pasangan gaya yang beruparegangan dan tegangan,

menyebabkan setiap bagian jembatan yang berbentuk segitiga membagi berat

beban jembatan secara sama rata sehinggameningkatkan perbandingan antara

kekuatan terhadap berat jembatan. #adaumumnya, jembatan kantile'er

digunakan sebagai penghubung jalan yang jaraknya tidak terlalu jauh,

7/23/2019 Materi Kliping Fisika Dasar

2/3

ari pembahasan sekilas mengenai prinsip kesetimbangan benda terapung, kita

dapat melakukan penerapan pada benda. -enerapan kesetimbangan benda

terapung paling mudah kita temukan yakni pada perahu atau kapal. -embuatan

lambung perahu atau kapal tentu saja dengan perhitungan yang teliti mengenai

kesetimbangan sehingga kapal tersebut akan aman untuk digunakan saat

berlayar. Gaya apung dan gaya berat kapal harus berada pada garis yang sama

sehingga didapatkan mmen nl.

a.

M. / metacenter b.

c.g / pusat gra"itasi c.

0/ gaya berat benda d.

F1 / gaya apung e.

.1/ pusat2titik apung 3.

1M/ jarak metacenter dan buyancy

7/23/2019 Materi Kliping Fisika Dasar

3/3

-ada gambar 4A5. Kapal dalam keadaan setimbang ,dengan syarat2ketentuan

centre 3 gra"ity

6

nya berada diatas centre 3 buyancy dan dalam satu garis lurus. Garis lurus

yang melalui kedua titik tersebut dinamakan / Sumbu "ertikal 4"ertical a7is5 dari

benda tersebut2kapal. -ada gambar 415. Jika kapal diputar sedikit maka centre 3

buyancy8nya akan berubah letaknya karena 9uida yang dipindahkan "lume

akan berubah2baik bentuk maupun besarnya. Akibatnya, gaya berat dan gaya

buyancy akan membentuk mmen kpel untuk mengembalikan kapal pada

psisi seimbang. Sebuah kapal dapat berada dalam psisi sudut kemiringan

maksimal tanpa terbalik,namun apabila melebihi sudut tersebut ia dapat

tenggelam. Selain itu, suatu benda terapung 4kapal5 akan kembali pada psisi

titik kesetimbangannya setelah menerima gangguan dalam suatu batas tertentu.

Jika gelmbang gangguan terlalu besar maka benda tersebut tidak akan kembali

pada psisi kesetimbangannya. Situasi ini dideskripsikan sebagai kesetimbangan

dapat terjadi pada batas le"el gangguan tertentu, namun akan menjadi tidak

stabil apabila melebihinya. Menurut Archimedes, besar gaya apung pada suatu

benda, sangat dipengaruhi leh "lume benda yang tercelup ke dalam air.

Semakin besar "lume benda yang tercelup semakin besar gaya apungnya.

Suatu kapal besar dapat mengapung karena gaya apungnya sangat besar 4ini

disebabkan karena ukuran kapal yang besar sehingga "lume kapal yang

tercelup sangat besar5. isamping itu gaya apung juga dipengaruhi leh

kerapatan4densitas atau massa jenis5 dari cairan. Semakin besar massa jenis

cairan semakin besar gaya apungnya.Kita mengetahui bahwa apabila massa

jenis suatu benda lebih kecil dari massa jenis 9uida cair, maka benda akan

terapung. Sebaliknya jika masa jenis suatu benda lebih besar dari masa jenis

9uida cair maka benda tersebut akan tenggelam. Jika kita meninjau sebuah kapal

laut yang sebagian besar terbuat dari lgam, Massa jenis besi dan baja :; sedangkan masa jenis air : === kg2m>. @ampak bahwa kerapatan besi

dan baja lebih besar dari kerapatan air.amun kapal tidak tenggelam dan dapat

terapung. Karena di dalam knstruksi sebuah kapal,khususnya yang tercelup di

dalam air dibuat berngga. engan demikian jika dibandingkan dengan

kerapatan air, sebenarnya kerapatan ttal knstruksi kapal jauh lebih kecil. Jadi

sebagian besar ruang di knstruksi kapal yang tercelup dalam air diisi leh

udara. engan demikian kapal memiliki cadangan gaya apung yang lebih

disamping Brua

ngan

B yang demikian luas

beserta rngga berisi udara yang menjadikan

B"lumeB kapal laut menjadi sedemikian

besar dan mengakibatkan massa jenisnya menjadi lebih kecil.