Pada pelajaran fisika sebelumnya, telah dipelajari pokok bahasan dinamika partikel dan amandla okujikeleza. Dalam dinamika partikel kita mempelajari partikel yang bergerak translasi (ukunyakaza okuqondile, ukunyakaza okujikelezayo, ukunyakaza kwe-parabolic). 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).
Okusalungiswa ukulingana komzimba okuqinile 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.
Isibonelo sezinkinga
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…
Ingxoxo
Kuyaziwa:
Massa beban (m1) = 2 kg
Massa batang (m2) = 1,5 kg
Ukusheshisa ngenxa yamandla adonsela phansi (g) = 10 m/s2
Berat beban (w1) = (2)(10) = 20 Newton
Berat batang (w2) = (1,5)(10) = 15 N
Kubuziwe: Besar gaya tegangan tali agar batang berada dalam keseimbangan
Impendulo:
Panjang tali dihitungmenggunakan rumus Pythagoras:
Hitung gaya tegangan tali (T):
Pilih sumbu rotasi di engsel. Tinjau momen gaya yang bekerja pada batang.
Isikhathi Samandla 1:
τ1 = w2 r2 = (15 N)(0,4 m) = -6 Nm
Umzuzu wamandla 1 ubangela ukuthi induku ijikeleze ngokwewashi ukuze lowo mzuzu wamandla 1 ube nophawu olubi.
Isikhathi Samandla 2:
τ2 = w1 r1 = (20 N)(0,6 m) = -12 Nm
Umzuzu wamandla 2 ubangela ukuthi induku ijikeleze ngokwewashi ukuze lowo mzuzu wamandla 1 ube nophawu olubi.
Isikhathi Samandla 3:
τ3 = T r3 Isono θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
Umzuzu wamandla 3 ubangela ukuthi induku ijikeleze ngokuphambene newashi ukuze lowo mzuzu wamandla 3 ube nophawu oluhle.
Agar sistem diam maka resultan momen gaya (Στ) = 0
Στ = 0
τ1 + τ2 + τ3 = 0
– 6 – 12 + I-0,48T = 0
– 18 + I-0,48T = 0
I-0,48T = 18
T = 18/0,48
T = 37,5 Newton
Umthombo wombuzo:
Imibuzo Yefiziksi Yezivivinyo Zikazwelonke Zesikole Samabanga Aphezulu/Isikole Samabanga Aphezulu Sokufundela Umsebenzi
