BENDA TEGAR Suatu benda yang tidak mengalami perubahan bentuk jika diberi gaya luar F Jika pada sebuah benda tegar dengan sumbu putar di O diberi gaya luar F dengan jarak d dari sumbu putarnya O d Benda tegar akan berotasi dengan sumbu putar O MOMEN GAYA Efek putar dari sebuah gaya terhadap sumbu putar dinamakan Jarak sumbu putar thd garis kerja gaya (m) Gaya (N) Momen Gaya (N.m)

Momen gaya merupakan besaran yang dipengaruhi oleh gaya dan lengan Momen gaya merupakan besaran yang dipengaruhi oleh gaya dan lengan. Besaran yang dapat menyebabkan benda berotasi itulah yang dinamakan momen gaya atau torsi. Benda dapat melakukan gerak rotasi karena adanya momen gaya. Momen gaya timbul akibat gaya yang bekerja pada benda tidak tepat pada pusat massa.

Momen gaya merupakan besaran yang dapat menyebabkan sebuah titik partikel berputar (berotasi). Gambar dibawah menggambarkan seseorang sedang mengencangkan sebuah baut pada tempatnya. Contoh Momen Gaya Agar orang tersebut dapat dengan mudah mengencangkan baut tersebut dapat melakukan dua cara yaitu :

Agar orang tersebut dapat dengan mudah mengencangkan baut tersebut dapat melakukan dua cara yaitu : 1. memberi gaya yang besar memberi lengan gaya yang panjang. 2. Atau dengan kata lain, orang tersebut harus memberi momen gaya yang besar.

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 meter O

JAWABAN x O 2 meter W2 = 10 N W1 = 30 N Langkah penyelesaian : 1. Tentukan terlebih dahulu tanda momen gaya dengan ketentuan a. Bertanda (+) jika momen gaya searah jarum jam b. Bertanda (-) jika momen gaya berlawanan dengan arah jarum jam 2. Agar resultan momen gaya terhadap O sama dengan nol, maka gunakan rumus : F = 40 N W1 = 30 N W2 = 10 N x 2 meter O Momen gaya yang ditimbulkan W1 berlawanan dengan arah jarum jam dan momen gaya yang ditimbulkan W2 searah jarum jam , sehingga :

MOMEN KOPEL Sebuah benda diberi dua buah gaya yang sama besar tapi dengan arah berlawanan, seperti gambar berikut F F

Dua gaya yang sama besar , sejajar dan berlawanan arah KOPEL F Menghasilkan MOMEN KOPEL Sehingga benda melakukan rotasi d F Perkalian antara gaya dengan jarak kedua gaya M = F.d Arah momen kopel Mengikuti arah momen gaya

A B C D 1 m CONTOH SOAL : Tentukan besar momen kopel pada batang AD dan ke mana arahnya !.

JAWABAN D C B A 1 m Untuk : dan Untuk : dan Sehingga besar momen kopel pada batang AD : Searah jarum jam

SYARAT-SYARAT KESETIMBANGAN BENDA TEGAR 1. Resultan gaya yang bekerja pada benda = nol 2. Resultan momen gaya yg bekerja pd benda=nol 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

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

CONTOH SOAL 1 P 2m Q 1m 1m R S F W Jika berat batang 150 N, berapa gaya ke bawah F minimum yang dikerjakan di Q yang mengangkat batang lepas dari penopang di R ?.

Dari prinsif kesetimbangan : Jawaban. P Q R S 1m F O Wb 2m Dari prinsif kesetimbangan : Kesetimbangan traslasi : Kesetimbangan rotasi : Pilih titik O sbg poros, shg dgn syarat kesetimbangan rotasi, didapat : Karena papan terangkat dari penopang di R, maka FR=0 Karena : Maka : Sehingga didapat : Sehingga :

Perhatikan gambar !. 2 C Jika panjang batang AB 80 cm dan beratnya 18N, sedangkan berat beban 30N, berapa tegangan tali BC, Jika jarak AC=60cm. B A

Jawaban : C T Sebagai poros adalah A : B A WB Wb C 1 0,6 A B 0,8