KESETIMBANGAN BENDA TEGAR
Tali pejalan kaki akrobat tali photo by; pixabay.com
Hallo sobat blog halaman sekolah pada kegiatan
pembelajaran kali ini, kita akan mempelajari tentang keseimbangan benda tegar yang pembahasannya akan dititik beratkan pada keseimbangan statis dan menentukan titik pusat
massa (titik berat) dari suatu benda tegar.
Sebagai modal untuk mempelajarai materi kali ini, kita perlu menguasai dengan baik kemampuan
menggambar dan menguraikan diagram vektor gaya yang bekerja pada titik
partikel.
Keseimbangan Statis Benda Tegar.
Pada kajian sistem
partikel, benda dianggap sebagai suatu titik materi. Semua gaya yang bekerja pada benda itu dianggap bekerja pada
titik materi tersebut, sehingga gaya yang bekerja
pada partikel itu hanya menyebabkan gerak translasi (tidak menyebabkan gerak rotasi).
Oleh karena itu, syarat yang berlaku bagi keseimbangan sistem partikel hanyalah
keseimbangan translasi (ΣF = 0).
Sebelum kita bahas lebih jauh perlu kita fahami dulu tentang benda tegar.
Yang dimaksud dengan Benda tegar merupakan benda yang tidak
berubah bentuk jika diberi gaya (F) tertentu pada
benda tersebut.
Hal ini disebabkan karena pada benda tegar memiliki banyak partikel dan saling mengatkan satu sama
lain dan membentuk sesuatu dengan ukuran tertentu.
Jadi dalam hal ini benda tegar merupakan kumpulan titik –titik materi yang berupa sistem partikel, sehingga
mengakibatkan benda tidak hnaya mengalami gerak translasi tetapi meilki kemungkinan untuk bergerak rotasi. Tentu saja hal ini akan mempengaruhi syarat suatu benda
tegar untuk mengalami keseimbangan statis.
Dari
analisa uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa secara matematis syarat suatu benda tegar mengalami keseimbangan statis adalah :
a.
Tidak ada resultan gaya yang bekerja
pada benda tegar
Dimana :
b. Tidak ada resultan
momen gaya yang bekerja pada benda tegar
Sirkus-akrobat-keseimbangan photo by; pixabay.com
Perhatikan
Gambar di atas! Pemain akrobat berdiri di atas tali dengan membawa tongkat
yang panjang. Pemain ini memegang
tongkat tepat di tengah-tengah. Akibatnya, gaya berat tongkat pada setiap
sisi sama besar. Gaya ini menimbulkan momen
gaya pada sumbu putar (tubuh pemain akrobat) sama besar dengan arah berlawanan, sehingga terjadi keseimbangan rotasi. Ini menyebabkan pemain lebih mudah berjalan di atas tali.
SYARAT KESETIMBANGAN BENDA TEGAR
Seperti di awal dijelaskan bahwa jika
kesetimbangan benda tegar tidak bisa terjadi begitu saja. Pasalnya ada beberapa
syarat yang harus dipenuhi untuk bisa menciptakan kesetimbangan benda tegar.
Adapun syarat dalam kesetimbangan benda tegar adalah sebagai berikut ini.
- Jumlah vektor dari semua gaya yang bekerja pada benda harus memiliki angka nol.
Atau bisa juga kita tuliskan sebagai ∑Fx = 0 dan ∑Fy = 0.
- Total
momen gaya atau torsi yang bekerja suatu benda akan sama dengan angka nol. Atau
bisa kita tuliskan sebagai ∑τ = 0.
JENIS-JENIS KESEIMBANGAN
Ada
tiga jenis keseimbangan, yaitu keseimbangan
stabil, keseimbangan labil, dan keseimbangan netral.
1. Keseimbangan stabil adalah keseimbangan yang dialami benda dimana sesaat setelah gangguan kecil
dihilangkan, benda akan kembali ke kedudukan keseimbangannya semula (Gambar a).
Contoh:
Suatu
kelereng yang ada pada wajan masak. Pada kondisi ini kelereng akan kembali
padakondisi semula ketika wajan diberikan gaya alias digoyang goyangkan ke
segala arah.
2. Keseimbangan labil adalah keseimbangan yang
dialami benda dimana setelah gangguan kecil dihilangkan, benda tidak akan kembali ke kedudukannya semula, bahkan gangguan
tersebut makin meningkat (Gambar b).
Contoh:
Suatu kelereng yang ada pada wajan masak akan
tetapi wajan masaknya diletakan terbalik. Pada kondisi ini kelereng akan jatuh
atau berpindah jika ada sedikit saja gangguan pada wajan masak.
3. Keseimbangan netral (atau indiferen) adalah keseimbangan
di mana gangguan kecil yang diberikan tidak akan mempengaruhi keseimbangan benda (Gambar c)
Contoh:
Kelereng yang diletakan pada suatu lantai yang
datar. Dikeadaan ini kelereng yang diberikan gangguan tidak akan berubah titik
beratnya. Titik berat kelereng tersebut akan selalu berada dipusat
kelereng tersebut
Demikianlah Sobat bloghalamansekolah.blogspot.com/ pembahasan
mengenai Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar #Part5. semoga bermanfaat.
suport terus blog ini dengan klik follow & Share jika ulasan ini bermanfaat
dan untuk memperoleh kabar materi lainnya. Terima kasih sudah berkunjung
dihalaman ini.
Silahkan baca juga artikel lainnya:
DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR #PART1
DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR #PART2
DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR #PART3
DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR #PART4
GERAK PARABOLA
