Pendahuluan. Ilmu yang mempelajari tentang keseimbangan benda disebut statika

dokumen-dokumen yang mirip
A. Pendahuluan. Dalam cabang ilmu fisika kita mengenal MEKANIKA. Mekanika ini dibagi dalam 3 cabang ilmu yaitu :

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

FISIKA XI SMA 3

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Contoh Soal dan Pembahasan Dinamika Rotasi, Materi Fisika kelas 2 SMA. Pembahasan. a) percepatan gerak turunnya benda m.

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

bermassa M = 300 kg disisi kanan papan sejauh mungkin tanpa papan terguling.. Jarak beban di letakkan di kanan penumpu adalah a m c m e.

Pengertian Momen Gaya (torsi)- momen gaya.

BAB DINAMIKA ROTASI DAN KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN

Bab 6 Momentum Sudut dan Rotasi Benda Tegar

Contoh Soal dan Pembahasan Kesetimbangan

BAB 3 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

FIsika KTSP & K-13 KESEIMBANGAN BENDA TEGAR. K e l a s. A. Syarat Keseimbangan Benda Tegar

KHAIRUL MUKMIN LUBIS IK 13

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

Statika. Pusat Massa Dan Titik Berat

Satuan dari momen gaya atau torsi ini adalah N.m yang setara dengan joule.

momen inersia Energi kinetik dalam gerak rotasi momentum sudut (L)

DINAMIKA (HKM GRK NEWTON) Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MS., MT.

MEKANIKA UNIT. Pengukuran, Besaran & Vektor. Kumpulan Soal Latihan UN

MODUL. DINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAHRAGA KOTA MATARAM SMA NEGERI 1 MATARAM JL. PENDIDIKAN NO. 21 TELP/Fax. (0370) MATARAM

SOAL DINAMIKA ROTASI

BAB 3 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

MAKALAH MOMEN GAYA. Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisika Mekanik. Disusun Oleh: 1.Heri Kiswanto 2.M Abdul Aziz

14/12/2012. Metoda penyelesaian :

DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

K13 Antiremed Kelas 11 Fisika

C. Momen Inersia dan Tenaga Kinetik Rotasi

Keseimbangan, Momen Gaya, Pusat Massa, dan Titik Berat

Latihan I IMPULS MOMENTUM DAN ROTASI

5. Tentukanlah besar dan arah momen gaya yang bekerja pada batang AC dan batang AB berikut ini, jika poros putar terletak di titik A, B, C dan O

MAKALAH MOMEN INERSIA

BAHAN AJAR FISIKA KELAS XI IPA SEMESTER GENAP MATERI : DINAMIKA ROTASI

Gambar solusi 28

BAB II LANDASAN TEORI. A. Tinjauan Pustaka. 1. Vektor

MODUL FISIKA SMA IPA Kelas 11

Momen inersia yaitu ukuran kelembapan suatu benda untuk berputar. Rumusannya yaitu sebagai berikut:

BAB 1 Keseimban gan dan Dinamika Rotasi

a. Hubungan Gerak Melingkar dan Gerak Lurus Kedudukan benda ditentukan berdasarkan sudut θ dan jari jari r lintasannya Gambar 1

Jawaban Soal OSK FISIKA 2014

BAB I. Penyusun SUMARTI SEKOLAH MENENGAH ATAS. Kata Pengantar. Modul Keseimbangan Benda Tegar 2

Bab VI Dinamika Rotasi

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

PUSAT MASSA DAN TITIK BERAT

SOAL TRY OUT FISIKA 2

Dinamika Rotasi 1. Dua bola bermassa m 1 = 2 kg dan m 2 = 3 kg dihubungkan dengan batang ringan tak bermassa seperti pada gambar.

Uji Kompetensi Semester 1

GuruMuda.Com. Konsep, Rumus dan Kunci Jawaban ---> Alexander San Lohat 1

Smart Solution TAHUN PELAJARAN 2012/201 /2013. Pak Anang. Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN Disusun Oleh :

GURUMUDA.COM. KONSEP, RUMUS DAN KUNCI JAWABAN ---> ALEXANDER SAN LOHAT 1

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap II Semifinal Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

1. Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar.

FIsika DINAMIKA ROTASI

DASAR PENGUKURAN MEKANIKA

SP FISDAS I. acuan ) , skalar, arah ( ) searah dengan

Mata Kuliah: Statika Struktur Satuan Acara Pengajaran:

BESARAN VEKTOR B A B B A B

3. (4 poin) Seutas tali homogen (massa M, panjang 4L) diikat pada ujung sebuah pegas

Pelatihan Ulangan Semester Gasal

BAB. 6 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBAGAN BENDA TEGAR A. MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

Saat mempelajari gerak melingkar, kita telah membahas hubungan antara kecepatan sudut (ω) dan kecepatan linear (v) suatu benda

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

3.6.1 Menganalisis momentum sudut pada benda berotasi Merumuskan hukum kekekalan momentum sudut.

BAB IV DINAMIKA PARTIKEL. A. STANDAR KOMPETENSI : 3. Mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan mekanika klasik sistem diskret (partikel).

HUKUM - HUKUM NEWTON TENTANG GERAK.

2 Mekanika Rekayasa 1

BAB IV HASIL PENELITIAN

Antiremed Kelas 11 FISIKA

v adalah kecepatan bola A: v = ωr. Dengan menggunakan I = 2 5 mr2, dan menyelesaikan persamaanpersamaan di atas, kita akan peroleh: ω =

DINAMIKA. Massa adalah materi yang terkandung dalam suatu zat dan dapat dikatakan sebagai ukuran dari inersia(kelembaman).

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap 1 Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

MEKANIKA BESARAN. 06. EBTANAS Dimensi konstanta pegas adalah A. L T 1 B. M T 2 C. M L T 1 D. M L T 2 E. M L 2 T 1

Pertemuan I, II I. Gaya dan Konstruksi

Tarikan/dorongan yang bekerja pada suatu benda akibat interaksi benda tersebut dengan benda lain. benda + gaya = gerak?????

Soal Pembahasan Dinamika Gerak Fisika Kelas XI SMA Rumus Rumus Minimal

SOAL SELEKSI OLIMPIADE SAINS TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2014 CALON TIM OLIMPIADE FISIKA INDONESIA 2015

Jenis Gaya gaya gesek. Hukum I Newton. jenis gaya gesek. 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik.

Pilihlah jawaban yang paling benar!

SASARAN PEMBELAJARAN

Statika dan Dinamika

SOAL SELEKSI OLIMPIADE SAINS TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2016 CALON TIM OLIMPIADE FISIKA INDONESIA 2017

BAB II KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Antiremed Kelas 11 FISIKA

PR ONLINE MATA UJIAN: FISIKA (KODE A07)

BAB V Hukum Newton. Artinya, jika resultan gaya yang bekerja pada benda nol maka benda dapat mempertahankan diri.

Kumpulan Soal UN Materi Hukum Newton

1.1. Mekanika benda tegar : Statika : mempelajari benda dalam keadaan diam. Dinamika : mempelajari benda dalam keadaan bergerak.

DINAMIKA. Atau lebih umum adalah

Dari gamabar diatas dapat dinyatakan hubungan sebagai berikut.

Hukum I Newton. Hukum II Newton. Hukum III Newton. jenis gaya. 2. Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika.

BAB 3 DINAMIKA. Tujuan Pembelajaran. Bab 3 Dinamika

SOAL UJIAN SELEKSI CALON PESERTA OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2015 TINGKAT PROVINSI

DINAMIKA PARTIKEL KEGIATAN BELAJAR 1. Hukum I Newton. A. Gaya Mempengaruhi Gerak Benda

Antiremed Kelas 11 Fisika

B.1. Menjumlah Beberapa Gaya Sebidang Dengan Cara Grafis

Gaya. Gaya adalah suatu sebab yang mengubah sesuatu benda dari keadaan diam menjadi bergerak atau dari keadaan bergerak menjadi diam.

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Fisika

Antiremed Kelas 10 FISIKA

Transkripsi:

KESETIMBANGAN

Pendahuluan Ilmu yang mempelajari tentang keseimbangan benda disebut statika

Apa perbedaan Partikel dan Benda Tegar? Partikel: Mempunyai suatu massa namun ukurannya dapat diabaikan, sehingga geometri benda tidak akan terlibat dalam analisis masalah Benda Tegar: Kombinasi sejumlah partikel yang mana semua partikel berada pada suatu jarak tetap terhadap satu dengan yang lain

Contoh Partikel

Contoh Benda Tegar

Kesetimbangan Partikel Suatu partikel dikatakan seimbang jika Resultan gaya yang bekerja pada partikel tersebut sama dengan nol, atau : F = 0 Untuk partikel yang dipengaruhi gaya-gaya sebidang pada bidang xy, maka syarat keseimbangan benda dapat ditulis : F x = 0 dan F = y 0 F F x y = = resultan gaya pada komponensumbu x resultan gaya pada komponensumbu y

Contoh: Benda mempunyai berat 400 N dan digantung pada keadaan diam. Tentukan tegangan-tegangan pada kedua tali penahannya?

Contoh: Dari gambar berikut tentukan gaya tegang tali T 1 dan T 2, jika sistem dalam keadaan seimbang!

Penyelesaian T1 2 sin T 1 = sin143 T 1 cos 53 T sin o o = w sin = w sin 90 = 50 sin 90 T1 = 50. 0,6 = 30 N o o T 2 sin127 o = w sin 90 o T2 = 50. 0,8 = 40 N

Momen Gaya Momen gaya atau torsi adalah besaran yang menyebabkan sebuah benda tegar cenderung untuk berotasi terhap porosnya Momen gaya adalah hasil kali gaya dan jarak terpendek arah garis kerja terhadap titik tumpu. Momen gaya sering disebut dengan momen putar atau torsi, diberi lambang = = F. r F. r. Sin F : Gaya yang terhadap suatu badan. r : Jarak tegak lurus dari titik dan garis dimana gaya bekerja (lengan momen = l)

BENDA TEGAR Suatu benda yang tidak mengalami perubahan bentuk jika diberi gaya luar O d F Jika pada sebuah benda tegar dengan sumbu putar di O diberi gaya luar F dengan jarak d dari sumbu putarnya Benda tegar akan berotasi dengan sumbu putar O Efek putar dari sebuah gaya terhadap sumbu putar dinamakan = F.r Momen Gaya (N.m) Gaya (N) Jarak sumbu putar thd garis kerja gaya (m)

Contoh:

Posisi manakah yang lebih mudah memutar baut?

Contoh:

Soal: 1. Tentukan momen terhadap titik A yang dilakukan oleh gaya-gaya yang bekerja pada balok seperti gambar 1: 2. Batang AB yang masanya diabaikan diletakkan mendatar dan dikerjakan 3 buah gaya seperti gambar 2. Tentukan resultan momen gayanya? 3. Tentukan torsi/momen gaya batang homogen berikut yang memiliki panjang 8 cm terhadap poros P seperti pada gambar 3? 25 N Gambar 1 Gambar 2 P Gambar 3

Kesetimbangan Benda Tegar Benda Tegar ialah : Kombinasi sejumlah partikel yang mana semua partikel berada pada suatu jarak tetap terhadap satu dengan yang lain Syarat Kesetimbangan Benda Tegar

Kesetimbangan Benda Tegar F = 0 Pada kondisi ini, kemungkinan keadaan benda adalah: a. diam (kesetimbangan statis), dan b. bergerak dengan kecepatan linier tetap (kesetim-bangan dinamis). = 0 Pada kondisi ini kemungkinan keadaan benda adalah: a. diam (kesetimbangan statis), dan b. berotasi dengan kecepatan sudut tetap (kesetimbangan dinamis).

Contoh: - + = 0 Searah jarum jam Berlawanan arah jarum jam = 1 2 = 750 750 = 0

Contoh: Pada sebuah batang yang panjangnya 2 meter pada ujung-ujungnya digantungi beban masing-masing W 1 = 30 N dan W 2 = 10 N (lihat gambar). Agar balok dalam keadaan seimbang pada posisi O sejauh x dari W 1 harus diberikan gaya angkat sebesar F = 40 N. Berapakah x?. x F = 40 N O 2 meter W 2 = 10 N W 1 = 30 N

Langkah penyelesaian : 1. Tentukan terlebih dahulu tanda momen gaya dengan ketentuan a. Bertanda (+) jika momen gaya searah jarum jam b. Bertanda (-) jika momen gaya berlawanan dengan arah jarum jam 2. Agar resultan momen gaya terhadap O sama dengan nol, maka gunakan rumus : = 1 + 2 = 0 x F = 40 N O 2 meter W 1 = 30 N Momen gaya yang ditimbulkan W 1 berlawanan dengan arah jarum jam dan momen gaya yang ditimbulkan W 2 searah jarum jam, sehingga : 1 = W 1d1 = 30x = W d = 10(2 2 2 2 x ) = 1 + 2 = 30x + 10(2 x) = 20 10x = 30x 40 x = 20 x = 0,5.meter W 2 = 10 N 0

Contoh: Seorang anak bermassa 50 kg berdiri diatas tong 50 kg diatas sebuah papan kayu bermassa 200 kg yang bertumpu pada tonggak A dan C. Jika jarak anak dari titik A adalah 1 meter dan panjang papan kayu AC adalah 4 m, tentukan : a) Gaya yang dialami tonggak A b) Gaya yang dialami tonggak C

Pembahasan: W B = W anak + W tong = 1000 N Mencari gaya yang dialami tonggak A, titik C jadikan poros Mencari gaya yang dialami tonggak C, titik A jadikan poros

Contoh: Seorang tukang cat yang beratnya 550 N mengatur dua buah kuda-kuda penopang. Sebuah papan yang beratnya 60 N digunakan sebagai tempat berpijak ketika ia mencat dinding. Kuda-kuda penopang A dan B ditempatkan 1 m dari tiap ujung papan seperti tampak pada Gambar. Ia meletakkan kaleng yang beratnya 20 N sejauh 0,5 m dari ujung sisi kiri papan. Secara perlahan-lahan ia mengecat sambil menggeser ke kanan. Berapa jauh ke kanankah ia dapat bergeser sebelum papan tepat terangkat dari kuda-kuda penopang A? Jawab: = 0 2,5(20) 1(60) + 50 60 + 550x = x = 110 550 = 0,2 m x(550) = 0 0

Soal:

Keseimbangan pada Batang Berengsel yang diberi Beban Jika panjang batang AB 80 cm dan beratnya 18N, sedangkan berat beban 30N, berapa tegangan tali BC, Jika jarak AC=60cm. C A B

Jawaban C 0,6 A C A 1 0,8 W b 0,6 sin = = 1 T T x 0,6 B W B B T y WB = 30N W b = 18N AC = 0, 6m AB = 0, 8m Sebagai poros adalah A : = 0 + Wb ( 0,4) + WB (0,8) T sin (0,8) = 18 (0,4) + 30(0,8) 0.8T sin = 0 7,2 + 24 = 0,8T sin T sin = 39 39 T = sin 39 T = 0,6 T = 65N 0

Soal: Jika panjang batang PQ 14 cm dan beratnya 50N, sedangkan berat beban 30N, berapa tegangan tali RS? R P 37 o S 4 cm Q 10 cm

Keseimbangan pada Tangga Sebuah tangga dengan berat 200 N bersandar pada tembok licin dan bertumpu pada lantai kasar dengan sudut 53 0. Seorang tukang yang beratnya 400 N, berdiri pada tangga pada jarak 2 m dari dinding dan 4 m dari lantai. Jika sistem setimbang, hitunglah gaya yang bekerja pada tembok dan lantai serta koefisien gesek tangga dengan lantai

Penyelesaian: Gaya-gaya pada tangga adalah : gaya berat tangga : 200 N titik kerjanya ditengah-tengah tangga gaya berat orang : 400 N titik kerjanya 2 m dari puncak tangga gaya normal tembok N D tegak lurus tembok kompoenen gaya lantai yaitu gaya gesek f A kekanan dan gaya normal N A ketas

Soal:

Pusat Massa (Titik Berat) Pada sistem benda titik tiap anggota sistem mempunyai massa, maka massa dari sitem benda titik adalah jumlah dari massa massa anggota sistem dan letak dari massa total ini adalah pada pusat massanya. Pusat massa adalah titik tangkap dari resultan gaya gaya berat pada setiap anggota sistem, yang jumlah momen gayanya terhadap titik tangkap ini (pusat massa ) sama dengan nol Dikatakan juga bahwa pusat massa adalah sebuah titik pada sistem benda titik yang bila dikerjakan gaya luar akan mengakibatkan benda bergerak translasi murni Letak pusat massa suatu benda menentukan kestabilan (kesetimbangan) benda tersebut. Jika dari titik pusat massa benda ditarik garis lurus ke bawah dan garis tersebut jatuh pada bagian alas benda, dikatakan benda berada dalam keadaan setimbang stabil. Namun, apabila garis lurus yang ditarik dari titik pusat massa jatuh di luar alas benda maka benda dikatakan tidak stabil.

Momen gaya berat benda terhadap sumbu-x adalah Momen gaya berat benda terhadap sumbu-y adalah

Contoh:

Soal: Empat buah partikel diletakkan pada sistem koordinat kartesian sebagai berikut. Massa 2 kg (0,0), massa 3 kg (0,4), massa 6 kg (5,4), dan massa 5 kg (5,0), dengan sistem dan jarak ukur dalam meter. Tentukanlah letak titik berat sistem partakel itu?

Titik Berat Benda Homogen Dimensi Tiga Titik Berat Benda Homogen Dimensi Dua

Titik Berat Benda Homogen Dimensi Tiga

Titik Berat Benda Homogen Dimensi Tiga

Titik Berat Benda Homogen Dimensi Dua

Contoh: Sebuah benda tersusun dari silinder pejal dan kerucut pejal seperti terlihat pada gambar. Tentukanlah koordinat titik berat benda tersebut?

Penyelesaian:

Jadi, Titik Berat Benda = (0, 25,5)

Contoh: Tentukan letak titik berat bangun berikut terhadap alasnya! 90 cm 90 cm 90 cm

Penyelesaian: Bagi bangun menjadi dua, persegi di bagian bawah dan segitiga sama kaki di bagian atas. Data : Bidang 1 (persegi) A 1 = (90 x 90) = 8100 Y 1 = 90/2 = 45 Bidang 2 (segitiga) A 2 = 1/2(90 x 90) = 4050 Y 2 = 1/3(90) + 90 = 120 Y 0 = A 1Y 1 +A 2 Y 2 A 1 +A 2 = Jadi titik beratnya = (45, 70) cm 8100 45 +(4050)(120) 8100+4050 = 70 cm

Contoh: Tentukanlah titik berat benda yang dihitamkan terhadap titik potong diagonal bidang ABCD

Penyelesaian : Untuk luas benda yang di hitamkan adalah luas ABCD dikurang luas lingkaran.

Maka titi berat benda yang dihitamkan terhadap titik O adalah : Jadi koordinat titik beratnya adalah : (- 0,65, 0,36 ) cm

Soal: Suatu sistem benda pejal homogen diperlihatkan pada gambar di samping. Tentukanlah koordinat titik berat benda tersebut?