HOME CONTOH DINAMIKA ROTASI CONTOH SOAL FISIKA
Edutafsi.com - Momen Gaya. Momen gaya atau torsi (τ) merupakan besaran yang menyebabkan benda berotasi. Momen gaya merupakan hasil kali antara lengan gaya dan gaya yang saling tegak lurus. Torsi merupakan besaran vektor yang dihasilkan dari perkalian silang antara vektor r dan vektor F. Sebelum kita membahas beberapa cotoh soal tentang momen gaya, ada baiknya kita melihat bagaimana menentukan arah sesuai kesepakatan yang umum digunakan. Penentuan arah merupakan konsep dasar yang harus kita kuasai karena jika salah dalam melihat arah, maka perhitungannya juga akan salah.
#1 Torsi (τ) berharga positif jika berputar searah jarum jam
#2 Torsi (τ) berharga negatif jika berputar melawan arah jarum jam
Misalkan sebuah batang dengan panjang l diberi gaya sebesar F pada salah satu ujungnya dan ujung yang lain sebagai poros sehingga batang berputar terhadap ujung yang lain. Jika gaya yang diberikan berjarak r dari poros dan F saling tegak lurus dengan r seperti ditunjukkan pada gambar di atas, maka secara matematis, momen gaya yang dialami batang dapat dihitung dengan rumus : τ = r . F Dengan : τ = momen gaya (N m)r = lengan gaya (m)
F = gaya (N).
Pembahasan :
Pada gambar di atas, momen gayanya searah yaitu sama-sama searah jarum jam sehingga resultan momen gayanya merupakan jumlah dari semua torsi yang bekerja.
Ingat bahwa untuk mengerjakan soal tentang torsi atau momen gaya, perhatikan gaya harus tegak lurus dengan lengannya. Karena F2 belum tegak lurus dengan lengannya maka harus diproyeksikan terlebih dahulu menjadi F2x dan F2y seperti di bawah ini.
Dari gambar di atas jelas terlihat bahwa gaya yang tegak lurus dengan lengannya hanya F2y dan F1 sedangkan F2 dan F2x tidak memenuhi syarat. Dengan begitu, maka momen gaya totalnya adalah : ∑τ = τ2y + τ1 ⇒ ∑τ = F2 sin 30o (2) + F1 (4) ⇒ ∑τ = 20 (½) (2) + 10 (4) ⇒ ∑τ = 20 + 40 ⇒ ∑τ = 60 Nm. Contoh 3 : Sebuah batang homogen bermassa 3 kg dan panjang 40 cm, diberi beban 2 kg pada salah satu ujungnya dan ujung lainnya sebagai tumpu. Jika F sebesar 280 N mengarah ke atas bekerja pada jarak 5 cm dari titik tumpu, maka hitunglah momen gayanya.
Dari gambar di atas terlihat bahwa torsi akibat gaya berat searah dengan jarum jam sedangkan torsi akibat gaya ke atas berlawan dengan arah jarum jam sehinga momen gaya total adalah : ∑τ = 20 (0,4) + 30 (0,2) − 280 (0,05) ⇒ ∑τ = 8 + 6 − 14 ⇒ ∑τ = 14 − 14 ⇒ ∑τ = 0. Dengan begitu berarti batang tidak berputar atau berada dalam kesetimbangan. Contoh 4 : Jika poros perputaran oleh gaya-gaya yang bekerja berada pada titik pusat persegi, maka hitunglah momen gaya total.
Pembahasan : Pada gambar di atas, gaya yang sudah memenuhi syarat yaitu tegak lurus dengan lengan gayanya adalah F2 dan F3. F1 jelas tidak memenuhi syarat dan torsinya sama dengan nol. Sedangkan F4 harus diproyeksikan terlebih dahulu menjadi F4x dan F4y sebaga berikut :
Dari gambar jelas terlihat bahwa F4x dan F4y memenuhi syarat yaitu tegak lurus dengan lengannya. Jika R2 adalah lengan F2, R3 adalah lengan F3, R4x adalah lengan F4x dan R4y adalah lengan F4y, maka resultan torsinya adalah :
∑τ = τ2 + τ3 + τ4x − τ4y ⇒ ∑τ = 0. Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari. Jakarta - Momen gaya atau torsi menjadi salah satu materi dalam pelajaran Fisika. Contoh momen gaya dalam kehidupan sehari-hari adalah membuka pintu rumah. Agar semakin memahami, ini contoh soal momen gaya. Pengertian Momen Gaya
Sementara itu, berdasarkan arah putarannya, momen gaya dibagi menjadi dua macam -momen gaya bertanda positif, jika arah putarannya searah jarum jam-momen gaya bertanda negatif, jika arah putarannya berlawanan dengan arah jarum jam Contoh Soal Momen Gaya dilansir buku 'Bahas Total Fisika SMA' terbitan TeRa
Jika panjang batang benda 25 cm, hitung besar momen gaya terhadap titik P!
-Besar gaya F = 16 N-Besar vektor posisi r = 25 cm = 0,25 m-Sudut antara vektor posisi dan vektor gaya,θ = 30°Besar momen gaya terhadap titik P adalahτ = rFsinθ = (0,25 m) x (16 N) sin 30°= (4 Nm) x (1/2)= 2 Nm Jadi, besar momen gaya terhadap titik P adalah 2Nm 2.
Dua roda silinder dengan jari-jari r1 = 30 cm dan r2 = 50 cm disatukan dengan sumbu yang melewati pusat keduanya, seperti gambar di samping. Hitung lah momen gaya total pada roda gabungan!
-Jari-jari roda bagian dalam r1 = 30 cm = 0,3 m-Jari-jari roda bagian luar, r2 = 50 cm = 0,5 m-Besar gaya yang bekerja pada roda bagian dalam F1 = -50 N-Besar gaya yang bekerja pada roda bagian luar F2 = 50 NMomen gaya total pada roda gabungan adalahτ = τ 2-τ 1 = r2 F2 sinθ2 - r1 F1 sinθ = (0,5 N) (50 N) (sin 60°) - (0,3 m) (50 N) (sin 90°) = (25 Nm) (1/2√3) - (15 Nm) (1) = 12,5√3 Nm - 14 Nm = 6,65 Nm
Simak Video "Pihak Suami Zaskia Gotik Hadir tapi Sidang Ditunda, Ini Alasannya" (pay/pal) |