Kesetimbangan Benda Tegar

Pada bab ini kita akan mempelajari kinematika dan dinamika gerak benda tegar. Benda yang menjadi objek pembelajaran  pada bab ini memiliki ciri utama yaitu bentuk benda tidak berubah meskipun benda tersebut dikenai gaya. Kita juga akan mempelajari mengenai titik kesetimbangan gaya, serta perputaran benda pada porosnya.

Kesetimbangan benda tegar adalah kondisi dimana momentum benda tegar sama dengan nol. Artinya jika awalnya benda tegar tersebut diam, maka akn tetap diam. Namun jika awalnya benda tegar tersebut bergerak dengan kecepatan konstan (tetap), maka akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.

PENGERTIAN BENDA TEGAR

Benda tegar adalah suatu benda yang bentuknya tidak berubah-rubah saat diberi gaya dari luar. Benda dianggap sebagai titik materi yang ukurnanya biasanya diabaikan. Hal ini berlaku jika benda dimasukkan dalam sistem partikel. 

Apakah sudah pernah mempelajari dinamika partikel? dimana benda dianggap sebagai suatu titik materi, sehingga gaya-gaya yang bekerja pada benda hanya mungkin menyebabkan gerak translasi. 

Itu, mengapa, semua gaya yang berkerja pada benda tersebut hanya dianggap bekerja pada titik materi yang menyebabkan terjadinya gerak translasi (∑F = 0)

SYARAT KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

syarat kesetimbangan yang berlaku pada benda tegar adalah syarat kesetimbangan translasi dan rotasi. Adapun syarat yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut.

MACAM-MACAM KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Berdasarkan kemampuan benda untuk kembali ke posisi semula, keseimbangan benda tegar dibagi menjadi tiga, yaitu sebagai berikut.

1. Kesetimbangan stabil

Keseimbangan stabil adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke posisi semula saat benda diberi gangguan. Gangguan tersebut mengakibatkan posisi benda berubah (pusat gravitasi O naik). Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut.

2. Kesetimbangan labil

Keseimbangan labil terjadi jika benda tidak bisa kembali ke posisi semula saat gangguan pada benda dihilangkan. Gangguan yang diberikan menyebabkan posisi benda berubah (pusat gravitasi O turun). Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut.

3. Kesetimbangan netral (indeferen)

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada benda tidak naik atau tidak turun. Akan tetapi, benda berada di posisinya yang baru. Perhatikan gambar berikut.

Benda yang berada dalam keseimbangan stabil bisa mengalami gerak menggeser (translasi) atau mengguling (rotasi) saat diberi gaya dari luar. Apa sih syarat benda dikatakan mengalami translasi atau rotasi?

Momen Kopel

Momen kopel adalah pasangan gaya yang besarnya sama, tetapi berlawanan arah. Kopel yang bekerja pada suatu benda akan menyebabkan terbentuknya momen kopel. Secara matematis, momen kopel dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

M = momen kopel (Nm);

F = gaya (N); dan

d = panjang lengan gaya (m).

Oleh karena memiliki besar dan arah, maka momen kopel termasuk dalam besaran vektor. Untuk itu, Quipperian harus memperhatikan kecenderungan benda saat berputar. Cara termudahnya dengan membuat perjanjian tanda seperti berikut. 

1. Momen kopel bernilai negatif jika berputar searah putaran jarum jam.
2. Momen kopel bernilai positif jika berlawanan dengan arah putaran jarum jam.

Jika beberapa momen kopel bekerja pada suatu bidang, persamaannya menjadi:

Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Sebelum membahas tentang apa itu Besaran Pokok dan Besaran Turunan, mari kita bahas terlebih dahulu apa itu Besaran dan Satuan.

Dalam dunia Fisika kita mengukur setiap besaran dalam satuannya masing-masing. Dengan cara membandingkan besaran tersebut dengan satuan standar.

Untuk memahami maksud kalimat tersebut, misalnya kamu mengukur panjang suatu meja dan kamu dapatkan panjangnya lima jengkal. Itu artinya kamu membandingkan besaran panjang meja dengan panjang jengkalmu.

Satuan adalah nama/istilah yang diberikan untuk mengukur suatu besaran tersebut. 

Sebagai contoh, second (s) untuk waktu. Setiap besaran dalam fisika memiliki satuannya masing-masing. Berdasarkan satuanya inilah besaran dikelompokkan dalam dua bagian.

Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya ditentukan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran-besaran lain. Terdapat tujuh macam besaran pokok, yaitu seperti tabel berikut ini.

1. Penggunaan besaran panjang digunakan untuk mengukur panjang benda dan secara satuan Ineternasional (SI) memiliki satuan meter (m)
2. Penggunaan besar massa digunakan untuk mengukur massa atau kandungan materi pada benda.  massa memiliki satuan Internasional (SI) yaitu kilogram.
3. Besaran waktu digunakan untuk mengukur waktu suatu peristiwa atau kejadian. Contoh alat ukur waktu adalah stopwatch. Waktu memiliki satuan Ineternasional (SI) sekon.
4. Suhu adalah ukuran panas suatu benda. Suhu memiliki satuan Internasional (SI) berupa Kelvin (K). Alat untuk mengukur suhu yaitu termometer.
5. Pengunaan kuat arus digunakan untuk mengukur arus listrik dari satu tempat ke tempat lain yang memiliki satuan Internasional ampere (A) 
6. Intensitas cahaya, besaran yang digunakan mengukur terang atau tidaknya cahaya yang jatuh pada benda. Intensitas cahaya memiliki satuan Internasional candela (cd)
7. Besaran yang digunakan untuk mengukur jumlah partikel yang terkandung pada benda. Jumlah zat memiliki satuan Internasional (SI) mol

Besaran turunan adalah besaran-besaran yang dapat diukur selain 7 besaran pokok dalam tabel diatas. 

Disebut besaran turunan karena besaran-besaran tersebut dapat diturunkan dari besaran-besatan pokoknya. 

Besaran turunan adalah besaran yang satuannya berasal dari kombinasi besaran-besaran pokok

Jumlah besaran turunan sangatlah banyak, bahwa bisa dikatakan hampir semua besaran fisika merupakan besaran turun. 

Misalnya luas yang merupakan kombinasi dari perkalian besaran panjang (meter).

Luas = Lebar (meter) x Panjang (meter) = m²

Berikut beberapa contoh besaran turunan,

link - link penting

https://www.printablepaper.net/category/dot

GRIDZZLY.COM