Kesetimbangan Fisika

(1)

KESETIMBANGAN FISIKA

(2)

BENDA DIKATAKAN MENCAPAI

KESETIMBANGAN

JIKA

BENDA TERSEBUT DALAM KEADAAN

DIAM/STATIS

ATAU

DALAM KEADAAN BERGERAK

BERATURAN/DINAMIS(GLB)

KESETIMBANGAN ADALAH KEADAAN TAK BERGERAK ATAU KEADAAN BERGERAK LURUS BERATURAN

(3)

KESEIMBANGAN BENDA

TEGAR

“Benda tegar dikatakan

berada dalam kesetimbangan

statik jika jumlah gaya yang

bekerja pada benda itu sama

dengan nol dan jumlah torsi

terhadap sembarang titik

pada benda tegar itu sama

(4)

Benda tegar yaitu benda yang jika

dikenai gaya dan kemudian

gayanya dihilangkan bentuk dan

ukurannya tidak berubah. Tentu

saja gaya yang bekerja pada benda

tersebut besarnya dalam batas

kewajaran sehingga pengaruh gaya

tersebut tidak mengakibatkan

kerusakan pada benda yang

dikenainya, dan perlu untuk

diingat bahwa benda itu sendiri

tersusun atas partikel-partikel

(5)

Partikel yaitu ukuran atau

bentuk kecil dari benda,

misalkan saja partikel itu kita

gambarkan berupa benda titik.

Partikel dikatakan setimbang

jika jumlah gaya yang bekerja

pada partikel sama dengan nol,

dan jika ditulis dalam bentuk

persamaan akan didapat seperti

di bawah.

( Hkm I Newton )

0

(6)

Jika jumlah gaya yang bekerja

pada partikel sama dengan nol

maka partikel itu kemungkinan

yaitu :

1. Benda dalam keadaan diam.

2. Benda bergerak lurus

(7)

Dua syarat yang diperlukan agar benda tegar

setimbang stabil adalah

1.

Gaya eksternal neto yang bekerja pada benda

harus nol

2.

Torsi eksternal neto terhadap titik mana pun

harus nol :

0

F



�

Cth :

Kedua benda disamping dalam

kesetimbangan karena gaya yg bekerja sama dengan nol walaupun jumlah

gayanya berbeda-beda

(30 N berbeda dengan 75 N)

(8)

Benda tegar memiliki peluang

bergerak translasi maupun rotasi

maka keseimbangan benda tegar

terdiri atas translasi dan rotasi

Maka berlaku dua prinsip tadi

0

F



(9)

KESEIMBANGAN ROTASI

Keseimbangan rotasi berkaitan dengan benda

yang menerima gaya yang menimbulkan torsi

atau momen gaya

Torsi terjadi ketika gaya yang bekerja pada

benda tidak melewati pusat massanya

Maka kesetimbangan rotasi terjadi jika

∑ = 0

τ

(10)

KESEIMBANGAN ROTASI

Torsi merupakan hasil kali gaya dengan jarak

terhadap pusat rotasi

Satuan torsi ialah N.m

∑ = ∑F x r

τ

∑ = 0

τ

- Momen gaya searah putaran jam ditandai

positif

(11)

REFRESH

(12)

REFRESH

(13)

KESEIMBANGAN

TRANSLASI

∑ F = 0

Keseimbangan translasi dipengaruhi oleh gaya

maka berkaitan erat dengan hukum Newton

Maka pada keseimbangan translasi berlaku

hukum Newton I

∑ Fy = 0

∑ Fx = 0



(a = 0) v = 0 (statis)



v = konstan (dinamis

(14)

REFRESH

(15)

REFRESH

BERAPA BESAR TEGANGAN MASING-MASING TALI JIKA SISTEM DALAM KEADAAN SETIMBANG

(16)

REFRESH

BERAPA BESAR TEGANGAN MASING-MASING TALI JIKA SISTEM DALAM KEADAAN SETIMBANG

(17)

JENIS KESEIMBANGAN

Macam – macam kesetimbangan :

1. KESETIMBANGAN STABIL

Kesetimbangan stabil adalah kesetimbangan benda yang

mantap. Pada kesetimbangan stabil jika suatu benda diberi gangguan lalu gangguan tersebut dihilangkan maka benda akan kembali ke posisi semula.kesetimbangan stabil ditandai dengan naiknya titik suatu benda diganggu. . Contoh benda yang

memiliki ketimbangan stabil itu adalah kursi malas.

2. KESETIMBANGA LABIL

Kesetimbangan labil adalah kesetimbanagan benda yang jika gangguan dihilangkan, benda tidak kembali ke kedudukan semula, tetapi mengalami perubahan kedudukan.

Kesetimbangan labil ditandai dengan turunnya titik berat suatu benda diganggu. Contoh benda yang memiliki ketimbangan labil adalah sebuah batang kayu yang berdiri tegak.

3. KESEIMBANGAN INDENFERENSI ( NETRAL )

Kesetimbangan indenferensi adalah kesetimbangan benda yang jika pada benda dilakukan gangguan, maka titik berat benda selalu terdapat dalam satu garis lurus. Kesetimbangan netral ditandai dengan tidak berubahnya ketinggian titik benda

(18)

SOAL LATIHAN

5 m

1 2 k g

(19)

SOAL LATIHAN

5 m

1 2 k g

Berapa koefisien geseknya

(20)

Contoh Soal

1. Tentukan tegangan tali pengikat beban di

bawah

30

0

60

0

T

₂

T

₁

8 kg

(21)

Jawab.

Nilai tegangan tali T₁ = ? Nilai tegangan tali T2 = ?

1

c

o

s

i

n

(

)

W

T









1

8

.1

0

c

o

s

3

0

s

i

n

(

3

0 6

0

)

T





1

80.

3

2

1

T



1

40 3

T



N

2

1

80.

2

1

T



2

cos

sin (

)

W

T



 





2

8

0c

o

s

6

0

s

in

(

3

0 6

0

)

T





2

40

(22)

2.

Tentukan besar gaya F agar sistem setimbang

300

600

(23)

Perhatikan uraian vektor pada sistem itu.

Y

T₁ 300

600_T 2

F 60 kg

Jawab.

T₁ T₁y

T 2 = W T₂y T₂ = m. g

= 600 N 300₆₀0

(24)

Sumbu x Sumbu y.

T2 x – T1x = 0 T1 y + T2 y – F = 0

T2 sin 60 = T1 sin 30 T1 cos 30 + T2 cos 60 = F

T2 . ½ = T1 ½ ½ T1 + ½ T 2 = F

T1 = 600 N …..1 F = ½ T1 + ½ T 2

T1 = T2 F = . 600 + 600

F = 3. 600 + 600

F = 2400 N

3

0

F x



�

F y



0

3

(25)

SOAL latihan

(26)

Thank you