Pada pelajaran fisika sebelumnya, telah dipelajari pokok bahasan dinamika partikel แดน พลศาสตร์การหมุน. Dalam dinamika partikel kita mempelajari partikel yang bergerak translasi (การเคลื่อนที่ตรง, การเคลื่อนที่แบบวงกลม, การเคลื่อนที่แบบพาราโบลา). 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).
คอนเซป สมดุลของวัตถุแข็ง 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.
ตัวอย่างคำถาม
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…
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันดีว่า:
Massa beban (m1) = 2 กก.
Massa batang (m2) = 1,5 กก.
ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²2
Berat beban (w1) = (2)(10) = 20 นิวตัน
Berat batang (w2) = (1,5)(10) = 15 N
ถาม: Besar gaya tegangan tali agar batang berada dalam keseimbangan
คำตอบ:
Panjang tali dihitungmenggunakan rumus Pythagoras:
คำนวณแรงดึงของเชือก (T)):
Pilih sumbu rotasi di engsel. Tinjau momen gaya yang bekerja pada batang.
ช่วงเวลาแห่งพลัง 1:
τ1 = ว2 r2 = (15 N)(0,4 m) = -6 Nm
โมเมนต์ของแรงที่ 1 ทำให้แท่งหมุนตามเข็มนาฬิกา ดังนั้นโมเมนต์ของแรงที่ 1 จึงมีเครื่องหมายลบ
ช่วงเวลาแห่งพลัง 2:
τ2 = ว1 r1 = (20 N)(0,6 m) = -12 Nm
โมเมนต์ของแรงที่ 2 ทำให้แท่งหมุนตามเข็มนาฬิกา ดังนั้นโมเมนต์ของแรงที่ 1 จึงมีเครื่องหมายลบ
ช่วงเวลาแห่งพลัง 3:
τ3 = T r3 บาป θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
โมเมนต์ของแรงที่ 3 ทำให้แท่งหมุนทวนเข็มนาฬิกา ดังนั้นโมเมนต์ของแรงที่ 3 จึงมีเครื่องหมายเป็นบวก
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 นิวตัน
ที่มาของคำถาม:
ข้อสอบวิชาฟิสิกส์ระดับชาติ สำหรับนักเรียนมัธยมปลาย/อาชีวศึกษา
