Keseimbangan pada benda tegar dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu keseimbangan stabil, labil, dan netral. Keseimbangan stabil ditandai dengan naiknya titik berat benda ketika diberikan gangguan berupa gaya. Keseimbangan stabil ditandai dengan adanya penurunan titik berat benda ketika mendapatkan gangguan gaya.
Sedangkan keseimbangan labil ditandai dengan tidak adanya penaikan atau penurunan titik berat benda pada saat diberikan gangguan gaya. Perbedaan dari ketiga jenis keseimbangan ini ditunjukkan paa Gambar 4.
Keseimbangan benda tegar terpenuhi oleh dua syarat keseimbangan, yaitu keseimbangan translasi dan keseimbangan rotasi. Keseimbangan translasi terjadi
dengan terpenuhinya hukum 1 Newton, dimana resultan gaya yang bekerja pada benda bernilai sama dengan nol
ÎŁF = 0
Kesetimbangan rotasi terjadi dengan syarat resultan momen gaya yang bekerja pada benda bernilai nol
Contoh soal
1. Sebuah bandul bermassa 1 kg tergantung pada seutas tali yang bersambungan seperti yang ditunjukkan oleh Gambar. Jika percepatan gravitasi bumi dinyatakan 10 m/s², tentukanlah gaya tegangan tali P.
Penyelesaian
Untuk menyelesaikan soal ini kita gambarkan dulu gaya-gaya yang bekerja pada benda seperti pada gambar di bawah ini
Untuk kasus ini benda mengalami keseimbangan translasi dimana resultan gaya pada arah horizontal dan arah vertikal bernilai nol, sehingga
2. Sebuah mobil truk bermassa 3 ton ditumpu oleh dua sumbu poros depan dan belakang. Jarak poros depan dan belakang adalah 3 m. Jika pusat massa truk terletak di pada jarak 1 meter dari roda belakang, berapakah berat beban yang ditumpu oleh kedua roda depan?
Penyelesaian
Untuk menyelesaikann soal ini kita harus gambarkan dulu gaya-gaya yang bekerja pada truk seperti yang ditunjukkan oleh Gambar. Jawaban yang diharapkan dari soal ini adalah berat beban yang ditumpu oleh roda depan (Nd), sehingga yang dijadikan poros rotasi adalah roda belakang. Truk berada dalam keadaan seimbang sehingga harus memenuhi syarat
Dari Gambar bisa kita lihat bahwa gaya pada roda belakang terletak pada poros sehingga lengan gayanya nol (rB = 0). Dengan demikian
Komentar
Posting Komentar