Sabtu, 19 Februari 2011

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 ∑Fx 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
τW1  =  τW2
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 

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar