Kumpulan Soal dan Pembahasan Soal Ujian Nasional (UN) Fisika SMA Part 1 - Kesetimbangan Gaya

gammafisblog.blogspot.com - pada kesempatan kali saya akan coba menjelaskan mengenaik kesetimbangan gaya. Apaitu kesetimbangan gaya, apa konsep dan bagaimana dengan pengaplikasiannya dalah keshidupan sehari-hari.

Kesetimbangan Gaya atau Kesetimbangan Benda Tegar

Kesetimbangan Gaya?

Kesetimbanagn Gaya adalah suatu keadaan dimana total dari torsi serta semua gaya yang berkerja pada suatu benda atau sistem itu sama dengan Nol. Jadi kecepatan sudut dan kecepatan linear benda ada pusat massanya adalah Nol. Secara sederhana syarat terjadinya kesetimbangan gaya adalah total torsi dan gaya sama dengan Nol. Perlu diperhatikan pula, dimana letak titik berat benda (Pusat Massa) serta sumbu putar.

Jadi, Konsep kesetimbangan gaya adalah : gaya adalah total torsi dan gaya sama dengan Nol dan diperhatikan pula letak berat benda (Pusat Massa) serta sumbu putar.

Sigma F = m*a = 0 dan

Sigma Torsi = r*F = 0;

Problem Solving Strategy.

Langkah-langkah menyelesaikan problem kesetimbangan statis:

1. Gambarkan permasalahan yang rapi.

2. Isolasi apa yang akan dianalisis

3. Tentukan koordinat yang sesuai untuk mempermudah analisa dan tentukan komponen-komponen gaya yang berkerja.

4. Tentukan sumbu yang mempermudah dalam menghitung torsi.

5. Syarat-syarat kesetimbangan gaya akan menghasilkan persamaan linear dan dapatkan solusinya.

Itulah 5 langkah yang minimal digunakan untuk menganalisa kejadian fisis dalah kesetimbangan gaya. ikuti lima langkah tersebut :

Contoh soal :

1. Seorang ayah sedang bermain junkat jungkit bersama anaknya, seperti yang terlihat pada gambar! Telah diketahui massa ayah (m1 = 80 kg), massa anak (m2 = 40 kg) dan massa balok (M = 10 Kg). Agar terjadi kesetimbangan maka tentukan letak posisi sang ayah jika panjang balok adalah 8 m. ( g = 10 m/s)

Solusi :

Ikuti 5 Langkah (Problem Solving) di atas.

Diketahui :

m1 = 80 Kg

m2 = 40 kg

M  = 10 Kg

L  = 8 m

Ditanya : Posisi Sang Ayah agar setimbanga (d) = ... ?

Jawab :

Gunakan Syarat kesetimbnagan Gaya :

Syarat pertama :

Sigma F = 0; jumlahkan komponen gaya secara vektor ( komponen gaya haya megarah pada sumbu y), sehingga :

Sigma Fy = 0

N - m1*g - m2*g - M*g = 0

N = m1*g + m2*g + M*g = 80*10 + 40*10 + 10*10 = 1300 N

Syarat Kedua :

Sigma Torsi = 0; (sumbu putar berada pada titik tengah balok), Torsi = r*F, maka

d*F1 - (L/2)*F2 = 0, Karena gaya yang berkerja adalah gaya berat maka, diperoleh :

[m1*g]*d - [m2*g]*L/2 = 0

800*d - 400*(4) = 0

800*d = 1600 maka d = 1600 / 800 = 2 m.

Jadi, agar setimbang posisi ayah harus berada pada posis 2 m dari pusat balok.

Share this post