12. Kesetimbangan
Suatu objek dikatakan setimbang jika: Momentum linier P konstan Momentum sudut L konstan Jika P = 0 dan L = 0, maka dikatakan objek dalam keadaan setimbang secara statik. Dari persamaan (11.5) diketahui bahwa untuk gerak translasi (12.1) Syarat kesetimbangan P = konstan, sehingga dP/dt = 0. Jadi Fext = 0 (12.2)
Dari persamaan (11.12) diketahui bahwa untuk gerak rotasi (12.3) Syarat kesetimbangan L = konstan, sehingga dL/dt = 0. Jadi ext = 0 (12.4) Jadi syarat sebuah objek dalam keadaan kesetimbangan harus memenuhi: Jumlah vektor seluruh gaya luar yang bekerja pada objek tersebut harus sama dengan nol. 2. Jumlah vektor seluruh torsi luar yang bekerja pada objek harus sama dengan nol.
Contoh 12.1 Sebuah beam dengan massa m = 1,8 kg digunakan untuk menopang sebuah balok dengan massa M = 2,7 kg seperti ditunjukkan pada gambar berikut. M m L/4 L Gambarkan diagram benda bebas dan tentukan besar gaya pada masing-masing tumpuan!
Latihan 1. Sebuah pafrtikel dikenakan gaya dalam satuan Newton Sebesar F1 = 10i – 4j dan F2 = 17i + 2j. Tentukan F3 agar partikel menjadi setimbang.
y T d x D m g L M g F 2. Dari gambar berikut d = 1,8 cm, D = 15 cm , L = 33 cm, m = 1,8 kg, M = 7,2 kg Tentukan besar gaya T dan F. y x F M g m g T d L D
3. Gambar berikut dalam keadaan setimbang 3. Gambar berikut dalam keadaan setimbang. Jika beban 5,0 kg diperbesart, maka beban 10 kg mulai bergerak. Tentukan koeffisien antara permukaan dan beban 10 kg! 5,0 kg 10 kg 300