Benda tegar adalah benda yang kokoh, tidak mengalami perubahan bentuk akibat pengaruh gaya maupun momen gaya. Sebenarnya benda tegar hanyalah suat model idealisasi, karena pada dasarmya, semua benda kan mengalami perubahan bentuk apabila dipengaruhi oleh sebuah gaya atau momen gaya. Baca : Sifat Elastis Benda. Akan tetapi, karena perubahan tersebut sangat kecil, maka perubahan tersebut dianggap tidak memiliki pengaruh terhadap kesetimbangan benda.
Kesetimbangan Benda Tegar
Pembahasan Gerak Benda, baik translasi maupun rotasi, tidak lengkap tanpa membahas mengenai kesetimbangan benda tegar. Bagaimana benda dikatakan setimbang? Sebuah benda dikatakan setimbang secara translasi jika benda tersebut diam atau bergerak beraturan. Secara terperinci, sebuah benda dikatakan setimbang jika jumlah komponen gaya yang bekerja pada benda tersebut bernilai nol.
Perhatikan gambar gambar benda benda berikut ini. Benda benda tersebut berada dalam keadaan setimbang. Amati dan Pahami bahwa resultan gaya pada benda benda tersebut bernilai nol. Baik gaya pada sumbu X maupun Sumbu Y.
Sejalan dengan itu, sebuah benda di katakan setimbang secara rotasi jika benda tersebut tidak berputar atau berputar dengan kecepatan sudut yang konstan. Secara lebih rinci, sebuah benda dikatakan setimbang secara rotasi jika jumlah komponen momen gaya yang bekerja pada benda tersebut bernilai nol.
Perhatikan gambar gambar pintu dan engsel pintu berikut ini. Pintu pintu di bawah ini di dorong dengan gaya tertentu di titik titik tertentu, namun pintu tetap diam tidak bergerak (setimbang). Amati dan Pahami bahwa resultan momen gaya pada benda benda tersebut bernilai nol.
Agar benda setimbang, kedua syarat tersebut yaitu Sigma gaya = 0 serta Sigma Torsi = 0, harus dipenuhi. Jika salah satu syarat tidak terpenuhi, maka jelaslah benda akan bergerak dengan percepatan tertentu atau berotasi dengan percepatan sudut tertentu.
Kesetimbangan 3 Gaya
Banyak permasalahan sehari-hari, juga soal-soal fisika melibatkan kesetimbangan 3 buah gaya. Seperti yang sudah di pelajar di kelas 10 pada materi pelajaran vektor. Untuk menyelesaikan masalah terkait 3 buah gaya, sebenarnya kita bisa memproyeksikan gaya yang agak miring ke sumbu x dan sumbu y cartesian. Dengan memahami bahwa ΣF pada komponen X maupun Y bernilai nol, pada akhirnya kita bisa menganalisis gaya gaya tersebut dan menentukan masing-masing Nilai Gaya nya. Coba pahami kesetimbangan benda di bawah ini, serta bagaimana T1, dan T2 di proyeksikan ke sumbu x dan Y :
Cara di atas lumayan agak sulit ketika diterapkan di permasalahan yang lebih kompleks. Cara yang cukup mudah (cara alternatif) untuk menentukan masing-masing gaya adalah dengan menggunakan persamaan kesetimbangan 3 gaya. Dengan persamaan tersebut, kita bisa menghitung dengan mudah seluruh gaya tersebut, hanya dengan menggunakan sinus dari masing-masing sudutnya. Perhatikan persamaan di bawah ini :
Persamaan di atas menunjukkan bahwa, Jika kita bisa menentukan sudut sudut antara ketiga gaya tersebut. Maka, dengan mengetahui nilai salah satu gaya saja, kita akan bisa mengetahui ketiga gaya tersebut. Untuk lebih memahami materi Kesetimbangan benda Tegar. Perhatikanlah contoh-contoh soal kesetimbangan Benda tegar berikut ini : Contoh soal Kesetimbangan Benda Tegar.
Kode Artikel : K131101021
Ditulis Oleh Les Online Fisika
