Pada pelajaran fisika sebelumnya, telah dipelajari pokok bahasan dinamika partikel dan forgási dinamika. Dalam dinamika partikel kita mempelajari partikel yang bergerak translasi (egyenes mozgás, körkörös mozgás, parabolikus mozgás). Dalam dinamika rotasi, kita mempelajari benda tegar yang berotasi. Dalam pokok bahasan ini, kita mempelajari benda yang berada dalam kesetimbangan. Terdapat dua jenis kesetimbangan, yakni kesetimbangan statis dan kesetimbangan dinamis. Sesuai dengan hukum I Newton, suatu benda setimbang statis jika benda diam dan benda setimbang dinamis jika benda bergerak dengan kecepatan konstan. Tulisan ini lebih menitikberatkan pada pembahasan mengenai kesetimbangan statis (benda diam).
Piszkozat kesetimbangan benda tegar merupakan pengetahuan dasar yang sangat penting dan mempunyai banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari, khususnya pada bidang teknik. Pemahaman dan perhitungan mengenai gaya-gaya yang bekerja pada benda yang berada dalam keadaan setimbang statis sangat penting, khususnya bagi para ahli teknik (arsitek atau insinyur). Dalam merancang sesuatu, baik gedung, jembatan, kendaraan, dll, para arsitek atau insinyur juga memperhitungkan secara saksama, apakah struktur suatu bangunan, kendaraan, jembatan dll, mampu menahan gaya-gaya yang bekerja padanya sehingga tidak ambruk.
Problémákra példa
1. Perhatikan gambar berikut ini! Sebuah batang bermassa 1,5 kg yang salah satu ujungnya dipasang engsel tegak lurus dinding dan sebuah lampion digantungkan pada jarak tertentu dari engsel. Besar gaya tegangan tali, agar batang berada dalam keseimbangan adalah…
Vita
Ismert:
Massa beban (m1) = 2 kg
Massa batang (m2) = 1,5 kg
Nehézségi gyorsulás (g) = 10 m/s2
Berat beban (w1) = (2)(10) = 20 Newton
Berat batang (w2) = (1,5)(10) = 15 N
Kérdezte: Besar gaya tegangan tali agar batang berada dalam keseimbangan
Válasz:
Panjang tali dihitungmenggunakan rumus Pythagoras:
Számítsd ki a kötél feszítőerejét (T):
Pilih sumbu rotasi di engsel. Tinjau momen gaya yang bekerja pada batang.
Az erő pillanata 1:
τ1 = w2 r2 = (15 N)(0,4 m) = -6 Nm
Az 1-es erőnyomaték az óramutató járásával megegyező irányba forgatja a rudat, így az 1-es erőnyomaték negatív előjelű.
Az erő pillanata 2:
τ2 = w1 r1 = (20 N)(0,6 m) = -12 Nm
Az 2-es erőnyomaték az óramutató járásával megegyező irányba forgatja a rudat, így az 1-es erőnyomaték negatív előjelű.
Az erő pillanata 3:
τ3 = T r3 bűn θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
Az 3-es erőnyomaték a rudat az óramutató járásával ellentétes irányba forgatja, így az 3-es erőnyomaték pozitív előjelű.
Agar sistem diam maka resultan momen gaya (Στ) = 0
Στ = 0
τ1 + τ2 + τ3 = 0
– 6 – 12 + 0,48T = 0
– 18 + 0,48T = 0
0,48T = 18
T = 18/0,48
T = 37,5 Newton
Kérdés forrása:
Országos fizika vizsgakérdések középiskolák/szakközépiskolák számára
