KESETIMBANGAN DAN TITIK BERAT KELOMPOK 5 BORA WINA TAMBUN CHATERINE MAGDALENA S DAVID ANDREW S NURUL SAKINAH AR FISIKA DIK C 2014

KESEIMBANGAN STATIS BENDA TEGAR “Suatu benda tegar dikatakan dalam Keseimbangan Statis dimana benda dalam keadaan terus diam dan resultan GAYA yang bekerja pada benda itu sama dengan NOL, serta jumlah TORSI terhadap sembarang titik sebagai poros pada benda tegar itu sama dengan NOL.”

Benda tegar, yaitu benda yang jika dikenai gaya dan kemudian gayanya dihilangkan, bentuk dan ukurannya tidak berubah. Tentu saja gaya yang bekerja pada benda tersebut besarnya dalam batas kewajaran sehingga pengaruh gaya tersebut tidak mengakibatkan kerusakan pada benda yang dikenainya.

JENIS-JENIS KESETIMBANGAN Jenis-jenis Kesetimbangan : 1. Kesetimbangan stabil Kesetimbangan stabil adalah kesetimbangan benda yang mantap. Pada kesetimbangan stabil jika suatu benda diberi gangguan lalu gangguan tersebut dihilangkan, maka benda akan kembali ke posisi semula. Benda bergerak kembali ke posisinya semula karena ada resultan gaya atau resultan momen gaya. Contoh benda yang memiliki kesetimbangan stabil itu adalah kursi malas. 2. Kesetimbangan labil Kesetimbangan labil adalah kesetimbangan benda yang jika gangguan dihilangkan, benda tidak kembali ke kedudukan semula, tetapi mengalami perubahan kedudukan. Setelah bergerak, benda tidak kembali ke posisinya semula tetapi menjauhi posisinya semula. Contoh benda yang memiliki kesetimbangan labil adalah sebuah batang kayu yang berdiri tegak. 3. Keseimbangan indenferensi ( netral ) Suatu benda seimbang netral jika setelah bergerak karena adanya gangguan, benda tetap berada pada posisinya yang baru. Benda tidak bergerak kembali ke posisinya semula dan benda juga tidak bergerak menjauhi posisinya semula. Contoh benda yang memiliki ketimbangan netral adalah sebuah silinder yang diletakkan di lantai datar.

Syarat Keseimbangan Statis Benda Tegar yang terletak pada bidang datar (Misal bidang XY), maka: (1). Resultan Gaya harus Nol ∑Fx=0 ∑F=0 ∑Fy=0 (2). Resultan Torsi harus Nol ∑τ=0

Contoh Soal UN Tahun 2012 No. 3 Perhatikan gambar balok berikut ini. Jika massa balok 3 kg, dan percepatan gravitasi 10 m.s−2 maka gaya normal yang di alami balok adalah .... A. 27 N B. 30 N C. 33 N D. 43 N E. 45 N Jawaban: A. 27 N

KESETIMBANGAN ROTASI ∑ τ = 0 ∑ τ = ∑F x r Keseimbangan Rotasi berkaitan dengan benda yang menerima gaya yang menimbulkan torsi atau momen gaya. Torsi terjadi ketika gaya yang bekerja pada benda tidak melewati pusat massanya. Dalam Keseimbangan Rotasi, berat benda diabaikan. Maka kesetimbangan rotasi terjadi jika : Torsi merupakan hasil kali gaya dengan jarak terhadap pusat rotasi. Satuan torsi ialah N.m - Momen gaya searah putaran jam ditandai positif - Momen gaya berlawanan arah putaran jam ditandai negatif ∑ τ = 0 ∑ τ = ∑F x r

Contoh Soal UN Tahun 2014 No. 8 Sebatang kayu yang massanya diabaikan, dikerjakan gaya pada titik A, B, dan C seperti gambar. Bila titik B dipakai sebagai poros, maka momen gaya sistem adalah... (sin 37° = 0,6) A. 1,28 Nm B. 1,60 Nm C. 2,88 Nm D. 4,48 Nm E. 5,44 Nm Jawaban: E. 5,44 Nm

KESETIMBANGAN TRANSLASI Keseimbangan Translasi dipengaruhi oleh gaya, maka berkaitan erat dengan hukum Newton. Pada Keseimbangan Translasi berlaku hukum Newton I : ∑ F = 0 ∑ Fx = 0 ∑ Fy = 0

Contoh Soal UN Tahun 2006 No. 2 Sistem berada dalam keseimbangan. Besar tegangan tali BC adalah ....... A. Nol B. 300 N C. 300√3 N D. 300√2 N E. 600√2 N Jawaban: D. 300√2 N

TITIK BERAT Suatu benda tegar dianggap tersusun dari banyak partikel karenanya gaya gravitasi bekerja pada tiap-tiap partikel tersebut. Dengan kata lain, setiap partikel mempunyai beratnya masing-masing. Titik berat suatu benda adalah suatu titik pada benda tersebut atau di sekitar benda tersebut di mana berat semua bagian benda terpusat pada titik tersebut. Apabila suatu benda homogen (kerapatan sebagian benda sama atau benda tersusun dari bahan sejenis) dan bentuk benda simetris (misalnya persegi, persegi panjang, lingkaran) maka titik berat benda berhimpit dengan pusat massa benda yang terletak di tengah-tengah benda tersebut. Untuk segitiga, pusat massa terletak pada 1/3 h, di mana h adalah tinggi segitiga.

Jika bentuk benda simetris dan benda homogen, maka titik berat berhimpit dengan pusat massa benda, di mana titik berat dan pusat massa terletak di tengah-tengah benda tersebut. Sebaliknya jika benda homogen tetapi tidak simetris, maka posisi titik berat benda dapat ditentukan menggunakan rumus berikut : Keterangan: : x = titik tengah benda pada sumbu x y = titik tengah benda pada sumbu y A = Luas benda

Contoh Soal UN Tahun 2014 No. 7 Koordinat titik berat bangun di bawah ini adalah….. A. (3; 3) B. (3; 4) C. (4; 3) D. (4; 4) E. (4; 6) Jawaban: C. (4; 3)

Contoh Soal UN Tahun 2012 No. 12 Letak titik berat dari bangun bidang seperti pada gambar di samping dari sumbu X adalah .... A. 4,5 cm B. 4,0 cm C. 3,5 cm D. 3,0 cm E. 2,0 cm Jawaban: E. 2,0 cm

Thank You. . .