Pada pelajaran fisika sebelumnya, telah dipelajari pokok bahasan dinamika partikel dan Rotatiounsdynamik. Dalam dinamika partikel kita mempelajari partikel yang bergerak translasi (riicht Bewegung, gerak melingkar, gerak parabola). 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).
Entworf 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.
Beispill vu Problemer
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…
Diskussioun
Et ass bekannt:
Massa beban (m1) = 2 kg
Massa batang (m2) = 1,5 kg
Schwéierkraaftbeschleunigung (g) = 10 m/s2
Berat beban (w1) = (2)(10) = 20 Newton
Berat batang (w2) = (1,5)(10) = 15 N
Gefrot: Besar gaya tegangan tali agar batang berada dalam keseimbangan
Äntwert:
Panjang tali dihitungmenggunakan rumus Pythagoras:
Berechent d'Spannkraaft vum Seel (T):
Pilih sumbu rotasi di engsel. Tinjau momen gaya yang bekerja pada batang.
Kraaftmoment 1:
τ1 = w2 r2 = (15 N)(0,4 m) = -6 Nm
Momen gaya 1 menyebabkan batang berotasi searah rotasi jarum jam sehingga momen gaya 1 bertanda negatif.
Kraaftmoment 2:
τ2 = w1 r1 = (20 N)(0,6 m) = -12 Nm
Momen gaya 2 menyebabkan batang berotasi searah rotasi jarum jam sehingga momen gaya 1 bertanda negatif.
Kraaftmoment 3:
τ3 = T r3 ouni θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
De Kraaftmoment 3 bewierkt, datt d'Staang géint den Auerzäresënn dréit, sou datt de Kraaftmoment 3 e positivt Zeechen huet.
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
Quell vun der Fro:
Froen zur nationaler Physikprüfung fir de Lycée/Beruffslycée
