270 likes | 1.18k Views
1. STATIKA DAN KESEIMBANGAN BENDA TEGAR. ∑ F = 0 , atau Σ F x = 0 , Σ F y = 0 dan Σ F z = 0. Jika suatu benda sedang diam dan tetap diam , benda dikatakan dalam keadaan kesetimbangan statis . Kesetimbangan statis . Ada dua syarat keseimbangan :
E N D
1. STATIKA DAN KESEIMBANGAN BENDA TEGAR ∑ F = 0, atau Σ Fx = 0 , Σ Fy = 0 dan Σ Fz = 0 Jikasuatubendasedangdiamdantetapdiam, bendadikatakandalamkeadaankesetimbanganstatis. Kesetimbanganstatis. Adaduasyaratkeseimbangan : Gaya-gaya external yang bekerjapadabendatersebutharus = 0 Yaitu resultan dari semua gaya luar = 0 2. Torsi / momeneksternalnettoterhadapsetiaptitikharus = 0 Setiapgayaluar yang bekerjapadabendatersebutdanmomeneksternalterhadapsuatutitikpadabendaarahnyaharusdiperjanjikan, misalnyauntukgaya, bilaarahnyavertikalkeatasdinilaipositif , arahnyavertikalkebawahdinilainegatif. Momenterhadapsuatutitikbilaberlawanandenganjarum jam dinilaipositif, searahdenganjarum jam dinilainegatif. ∑ M = 0
Contohsoal : FL dan FR masing-masingadalahgayareaksisebelahkiridankananpapan. T L R Penyelesaian : Syarat keseimbangan gaya ∑ F = 0 FL + FR - 60 N = 0 .......... (1) Syarat keseimbangan momen ∑ ML = 0 3 m. FR - 2,5 m . 60 N = 0 ........(2) FR = 50 N dan FL = 10 N Keseimbangan momen bisa juga terhadap titik yang lain, misal T atau R
2. PusatBerat Biladuaataulebihgayasejajarbekerjapadasuatubenda, makamerekadapatdigantikanolehsebuahgayatunggalekivalen yang samadenganjumlahgaya-gayaitudandikerjakanpadasebuahtitiksedemikianhingga torsi yang dihasilkanolehgayaekivalentunggalitusamadengan torsi netto yang dihasilkanolehgaya-gayasemula. Perhatikangambarsamping : Gaya netto ∑ F = F1 + F2akanmenghasilkan torsi yang samaterhadap O jikagayaitudikerjakanpadajarakXr, yang diberikanoleh : Xr ∑ F = F1 X1 + F2 X 2
i Analogidenganteorigaya-gayadiatasadalahgayagravitasi yang bekerjapadaberbagaibagianbendadapatdigantiolehgayatunggalberupaberatbendayang bekerjapadasebuahtitik yang disebutpusatberat. Jadipusatberatadalahtitikdimanaberat total sebuahbendabekerja, sehingga torsi yang dihasilkannyaterhadapsebarangtitiksamadengan torsi yang dihasilkanolehberatmasing-masingpartikel yang membentukbendatadi. Bilatiappartikeldalambendaberatnyawidanberat total benda W = ∑ wi ,untukkasusbanyakgaya ∑ F = W danuntuktitiktangkapgayanetoXpb , maka : Xpb W = ∑ wi xi
Jikapercepatangravitasiterhadapbendatersebuthomogen, makadapatdituliswi = mi g dan W = M. g sehingga : Xpb M. g = ∑ mi g xi atauM Xpb = ∑ mi xi Bilapercepatangravitasisamadiseluruhbenda, makapusatberatdanpusatbendaberimpit. Bilatitikasaldipilihdipusatberat, Xpb = 0. dengandemikian ∑ wi xi = 0 , jadipadapusatsebuahbendasebagaititik yang terhadapnyagaya-gayaberat yang bekerjapadasemuapartikaelbendaitumenghasilkanmomen nol. Contohsoal 2 :
3. KopelatauMomenPutar Duagaya yang samadanberlawanan yang mempunyaigariskerja yang berbedamembentukseatukopelataumomenputar. Momen yang dihasilkanolehsebuahkopeladalahsamaterhadapsemuatitikdalamruang. Besarnyaadalahhasil kali salahsatugayadenganjarakantaragariskerjakeduagayatersebut. Torsi yang dihasilkanolehgaya-gaya initerhadaptitik O adalah : τ = F x2 - F x1 = F ( x2 - x1 ) = F D sebuahkopeladalahsamaterhadap Jadi torsi yang dihasilkan oleh sebuah kopel adalah sama terhadap semua titik dalam ruang.
xpb .pb ypb O
60 Kg Dari gambar atas , hitunglah berapa beban yang diangkat oleh masing –masing orang tersebut dalam newton bila diketahui percepatan gravitasi g = 9, 81 m/s2