MOMEN KOPEL
Hallo Sobat https://bloghalamansekolah.blogspot.com/! Kali ini kita masih membahas tentang Dinamika
Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar #Part 2 yang merupakan lanjutan dari
bahasan sebelumnya Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar #Part 1, yang
berkaitan dengan Momen Gaya Atau Torsi.
Pada bahasan kali ini, kita akan
membahas tentang Momen Kopel.
Sebelum lebih jauh kita Bahasa tentang Momen Kopel. Coba kalian ingat-ingat cara kerja dari Kipas Angin yang ada dirumah kalian.
Mengutip buku Pengetahuan Dasar
Statistika dan Analisis Gaya-Gaya Dalam Lainnya susunan Rafki Imani (2021),
kopel hanya terbentuk pada benda yang memiliki garis kerja sejajar (tidak
kolinier). Kopel memiliki hubungan yang erat dengan momen.
Gaya-gaya yang membentuk, apabila
dikalikan dengan jarak setiap gayanya terhadap sumbu putar, maka akan membentuk
momen yang disebut sebagai momen kopel.
Bagaimana perhitungan momen kopel
dalam teori fisika? Agar lebih memahaminya, berikut penjelasan tentang momen
kopel selengkapnya untuk Anda.
Apa Itu Momen Kopel dan
Rumusnya?
Momen kopel adalah pasangan
gaya yang besarnya sama, tetapi berlawanan arah. Kopel yang bekerja
pada suatu benda akan menyebabkan terbentuknya momen kopel.
Singkatnya, momen kopel adalah perkalian silang antara vektor gaya dan vektor jarak suatu benda. Mengutip Buku Fisika Mekanika karya Dr. Zikri Noer (2021), secata sistematis momen kopel dapat dirumuskan sebagai berikut:
M = F x d
Keterangan:
M = momen kopel
(Nm)
F = gaya (N)
d = panjang
lengan gaya (m)
Sebagai hasil perkalian silang, momen kopel (M) mewakili besaran vektor yang arahnya tegak lurus dengan bidang yang dibentuk oleh F dan d. Penentuan arah momen kopel sesuai dengan aturan sekrup yang dipelajari pada momentum sudut.
Jika gaya F dan d berada dalam
bidang gambar dan perputarannya searah dengan jarum jam, maka arah M masuk ke
dalam bidang gambar. Sebaliknya, jika arah perputaran berlawanan dengan jarum
jam, maka arah M akan keluar bidang gambar.
Karena memiliki besar dan arah,
maka momen kopel termasuk dalam besaran vektor. Perhitungan momen kopel harus
didasarkan pada kecenderungan benda saat berputar. Berikut sifat dasar momen
kopel:
1.
Momen kopel bernilai
negatif jika berputar searah putaran jarum jam.
2.
Momen kopel bernilai
positif jika berlawanan dengan arah putaran jarum jam.
Apa Perbedaan Momen Gaya
dan Momen Kopel?
Momen gaya dan momen kopel
memiliki perbedaan yang cukup signifikan. Momen gaya atau torsi didefinisikan
sebagai berikut:
Torsi adalah gaya pada
sumbu putar yang dapat menyebabkan benda bergerak melingkar atau berputar.
Momen gaya/torsi benilai positif
untuk gaya yang menyebabkan benda bergerak melingkar atau berputar searah
dengan putaran jam dan sebaliknya.
Setiap gaya yang arahnya tidak
berpusat pada sumbu putar benda atau titik massa benda dapat dikatakan
memberikan Torsi pada benda tersebut.
Ilustrasi momen kopel. Foto:
pixabay
zoom-in-white
Perbesar
Ilustrasi momen kopel. Foto:
pixabay
Rumus momen gaya yaitu:
τ = r × F
Keterangan:
τ = torsi atau momen gaya (Nm)
r = lengan gaya (m)
F = gaya yang diberikan tegak
lurus dengan lengan gaya (N)
Jika gaya yang bekerja pada
lengan gaya tidak tegak lurus, maka besar torsinya adalah:
τ = r × F x sin θ,
dengan θ sebagai sudut antara gaya dengan lengan gaya.
Berbeda dengan momen gaya, momen
kopel didefinisikan sebagai pasangan gaya yang besarnya sama, tetapi berlawanan
arah. Seperti disebutkan sebelumnya, rumus momen kopel adalah:
M = F x d
Jika beberapa momen kopel bekerja
pada suatu bidang, persamaannya menjadi:
M = M1 + M2 + M3 +...+ M4
Contoh Soal Momen Kopel
Berikut contoh soal momen kopel
beserta pembahasannya yang bisa Anda pelajari:
Soal 1
Dengan gaya kopel 20 N kita
memutar tangkai tap ke kanan, bila panjang tangkai tap 30 cm, maka besarnya
momen kopel adalah …
Jawaban:
M = F x d
M = 20 N x 0,3
M = 6 Nm
Ilustrasi momen kopel. Foto:
pixabay
zoom-in-white
Perbesar
Ilustrasi momen kopel. Foto:
pixabay
Soal 2
Dengan gaya kopel 120 N digunakan
memutar sebuah tangkai tap ke kanan, bila panjang tangkai tap 5 m , maka
besarnya momen kopel adalah ....
Jawaban:
M = F x d
M = 120 x 5
M = 600 Nm
Tentukan besar momen kopel gaya pada batang!
Sebuah batang homogen memiliki panjang 10 m. Tiap ujung batang dikenakan gaya 100 N. Maka, Hitunglah besar momen kopel gaya pada batang !
Tidak ada komentar:
Posting Komentar