FOTO ROKET

Karya Tulis Ilmiah

Aplikasi Kesetimbangan Benda Tegar Pada Pemikul Terompet

Kesetimbangan adalah keadaan system atau benda tidak ada gaya atau tidak ada torsi yang bekerja atau resultannya bernilai nol. Benda tegar didefinisikan sebagai benda yang tidak mengalami perubahan  bila diberi gaya luar dan torsi (t). Syarat kesetimbangan untuk benda yang dianggap sebagai partikel adalah resultan gaya atau torsi  yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol (St = 0) dan benda dalam keadaan diam. Pada benda setimbang berlaku ∑F_x dan ∑_y = 0, serta ∑τ = 0.

Gambar 1: Penjual Terompet

Sebagai contoh penerapan konsep kesetimbangan benda tegar, kami menggunakan aplikasi kesetimbangan benda tegar pada seorang penjual terompet (gambar 1).

Dari gambar tersebut dapat digambarkan sketsanya beserta torsi dan gaya yang bekerja pada penjual terompet.
Seperti gambar berikut ini..

   Gambar 2 : Ilustrasi gaya-gaya yang bekerja pada gambar 1

Pada gambar di atas, anggap saja panjang batang kayu 1 meter, berat total terompet  pada masing-masing sisi (kanan & kiri) adalah 10 kg dan 5 kg. Berikut ulasannya :

Sistem berada dalam kesetimbangan, jadi dapat digunakan kondisi kesetimbangan torsi-torsi gaya. Dapat dinyatakan momen-momen gaya untuk sistem yang setimbang di sembarang titik pada sistem.

Keterangan :

l : panjang batang kayu (m)

W1 & W2 : beban cobek (N)

Wo : berat batang kayu (N)

N : gaya normal pada batang kayu (N)

Diketahui :

l : 1 meter

m₁ : 10 kg

m₂ : 5 kg

R₁ : x meter

R₂ : (1-x) meter

Ditanya : Dimanakah bapak penjual terompet itu harus meletakkan batang kayu terhadap

                 titik A  agar kedua sisi (kanan&kiri) seimbang ?

Jawab :

∑ Fx = 0

∑ Fy = 0

N = W1 + W2

Massa Orang

g = m₁. g + m₂ . g

10 = 10 . 10 + 5 . 10

10 = 100 + 50

                   10 = 150

                        = 150/10

                        = 15 kg

Anggap titik di mana gaya A bekerja sebagai poros diam

∑τ= 0

τ_W1  =  τ_W2

W₁ . r = W₂ . r

m₁ . g . r₁  = m₂ . g . r₂

10.10 . r₁  = 5.10 (1-r₁)

100 . r₁  = 50 – 50 . r₁

150 . r₁  = 50

 r₁  = 50/150

    = 1/3

    = 0.33 meter 

Laporan Pratikum “Kesetimbangan Benda Tegar”

A. Tujuan : mempelajari syarat benda tegar.
B. Alat : beban gantung,katrol, tali/benang.
Bahan : mistar/penggaris,millimeter blok
C. Teori :
Teori
-Kesetimbangan benda tegar
-Gaya Tegang Tali
-Momen Inersia
-Hukum Newton II
-Titik Berat
-Gaya Gravitasi Bumi
D. Data
Skala : 1 cm=0,1N

E. Analisis data berdasarkan gambar:
F ƩFx ƩFy
F1 Tx1 : 0,3N Ty1 : 0,3N
F2 Tx2 : - 0,3N Ty2 : 0,3N
F3 - W3 : -0,55N
F4 - Wo : -0,2N
ƩF - -0,15N

Jika A dianggap poros diam
No. F R Ʈ = F.R
F1 Ty1 = R = 0,28m Ʈ = -0,084NM
F2 Tx1 = R =0 Ʈ = 0
F3 W3 = R =0,18m Ʈ = 0,099NM
F4 Wo = R =0,13m Ʈ =0,026NM
F5 Ty2 = R =0 Ʈ =0
F6 Tx2 = R =0 Ʈ =0
ƩƮ =0,041NM

F.Kesimpulan
Kesetimbangan/setimbang artinya benda ada beberapa kemungkinan.
Benda tegar artinya bentuk benda tidak berubah jika mengalami gaya-gaya.
Suatu titik yang dianggap poros diam, maka gaya yang bekerja pada titik itu dianggap nol atau tidak ada gaya yang bekerja karena jarak antara gaya dengan titik tersebut adalah nol atau tidak mempunyai jarak.