Momen Gaya (Torsi)

Materi Keseimbangan Benda Tegar (Fisika Kelas XI MIPA)


Pendahuluan

Dalam cabang ilmu fisika kita mengenal MEKANIKA. Mekanika ini dibagi dalam 3 cabang ilmu yaitu :

  1. KINEMATIKA = Ilmu gerak. Ilmu yang mempelajari gerak tanpa mengindahkan penyebabnya
  2. DINAMIKA = Ilmu gaya. Ilmu yang mempelajari gerak dan gaya-gaya penyebabnya.
  3. STATIKA = Ilmu keseimbangan.Ilmu yang mempelajari tentang keseimbangan benda.

Definisi-definisi yang harus difahami dalam statika (keseimbangan)

  • Keseimbangan / benda seimbang artinya benda dalam keadaan diam atau pusat massanya bergerak dengan kecepatan tetap.
  • Benda tegar adalah suatu benda yang tidak berubah bentuk bila diberi gaya luar.
  • Partikel adalah benda dengan ukuran yang dapat diabaikan, sehingga benda dapat   digambarkan sebagai titik dan gerak yang dialami hanyalah gerak translasi.

MOMEN GAYA (TORSI)

Apakah Torsi/Momen Gaya itu?

Momen gaya adalah kemampuan suatu gaya untuk dapat menyebabkan gerakan  rotasi (berputar). Besarnya momen gaya terhadap suatu titik sama dengan perkalian gaya dengan lengan momen.  

                   τ = F . d

  • τ = momen gaya (N.m)
  • F = gaya (N)
  • d = lengan momen (m)

Lengan momen adalah panjang garis yang ditarik dari titik poros sampai memotong tegak lurus garis kerja gaya.

Sehingga besar momen gaya

τ = F . d

τ = F . l sin α

Perjanjian tanda untuk momen gaya.

  • Momen gaya yang searah jarum jam bertanda POSITIF.
  • Momen gaya yang berlawanan arah jarum jam bertanda NEGATIF.

Contoh Soal Pembahasan

Batang AB = 2 meter dengan poros titik A dengan gaya F sebesar 12 N membentuk sudut 60°.

Tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AB.

Pembahasan
Beberapa cara biasa digunakan diantaranya:
τ = F d sin α
τ = 12 (2) sin 60°
τ = 12 (2)(1/2 √3) = 12√3 Nm

Atau diuraikan dulu gaya F,

Yang menimbulkan torsi adalah F sin 60° dengan jaraknya ke A adalah 2 m, sementara F cos 60° mengakibatkan torsi sebesar NOL, karena jaraknya ke poros A adalah nol.

τ = F sin 60° (AB)
τ = 12 (1/2 √3)(2) = 12√3 Nm

Contoh Soal Pembahasan

Empat buah gaya masing-masing :
F1 = 10 N
F2 = 10 N
F3 = 10 N
F4 = 10 N
dan panjang AB = BC = CD = DE = 1 meter

Dengan mengabaikan berat batang AE, tentukan momen gaya yang bekerja pada batang dan arah putarannya jika:
a) poros putar di titik A
b) poros putar di titik D

Pembahasan
a) poros putar di titik A

Putaran searah jarum jam.

b) poros putar di titik D

Putaran berlawanan arah dengan jarum jam

Contoh Soal Pembahasan

Batang AC = 4 meter dengan poros titik A dengan gaya F1 sebesar 20 N dan F2 sebesar 12 N. Sudut-sudut ditunjukkan gambar berikut:

Jika titik B berada di tengah batang AC, tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AC, dalam kasus ini massa batang diminta untuk diabaikan.

Pembahasan
Momen gaya dengan poros di titik A:
τ = F1 AC sin 60° − F2 AB sin 60°
τ = 20 (4) (1/2 √3) − 12 (2) (1/2 √3)
τ = 28√3 Nm

Latihan Soal Teka Teki Silang (TTS) Momen Gaya

Solve crossword puzzle online

Semoga bermanfaat

Posted on 20 Juli 2020, in informasi and tagged , , , . Bookmark the permalink. Tinggalkan komentar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: