4. KESEIMBANGAN BENDA TEGAR 2

(1)

FISIKA TEKNIK

ANITA RAHMAWATI, ST., MSc.

(2)

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR DIBAWAH PENGARUH GAYA-GAYA SEBIDANG

Pertemuan ke 6

(3)

(4)

• TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM

Setelah mengikuti kuliah Fisika Teknik selama satu semester, mahasiswa diharapkan mampu memahami dan melakukan analisis perhitungan dengan ilmu fisika sebagai dasar ilmu Teknik Sipil.

• TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Setelah mempelajari pokok bahasan ini, mahasiswa diharapkan mampu:

1. Menjelaskan dan menghitung Torsi (momen)

2. Menjelaskan dan menghitung Syarat Keseimbangan 3. Menjelaskan dan menghitung Titik Pusat Berat

(5)

TORSI (MOMEN)

• Torsi didefinisikan sebagai hasil kali gaya dan jarak antara poros perputaran dan garis kerja gaya. Jarak tegaklurus ini disebut lengan torsi ( lever arm ) atau lengan momen ( moment arm ):

• Torsi :  = ( gaya ) x ( lengan )

• Satuan torsi adalah N.m atau lb.ft

(6)

SYARAT KESEIMBANGAN

• Syarat gaya ( forces condition ): jumlah semua gaya harus nol

 Fx = 0  Fy = 0

• Syarat torsi

– torsi yang menyebabkan perputaran searah

dengan jarum jam dihitung positif, berlawanan dengan arah jarum jam dihitung negative

–   = 0 ₊ ^-

(7)

TITIK PUSAT BERAT

• TITIK PUSAT BERAT benda adalah suatu titik dimana seluruh berat benda dapat

diperkirakan terpusat

• garis kerja vector berat selalu melalui titik pusat berat benda

(8)

SOAL – SOAL YANG DIPECAHKAN

– Batang homogen 100 N dipakai sebagai tuas.

Lihat Gambar 4-3. Dimana harus dipasang

penyangga agar beban 500 N pada ujung yang satu dapat diimbangi beban 200 N pada ujung

yang lain? Carilah beban pada penyangga.(L=10m)

500 N 200 N

100 N

S

X L – X

L/2

(9)

2. Pada batang homogen seberat 200 N digantungkan beban sebesar 400 N dengan jarak L/4 dari F2. Tentukan besar gaya F1 dan F2 yang dilakukan penyangga pada ujung-ujung batang. L = 12 m

F₂ F₁

200 N

400 N

penyangga

L/4 L/4 L/2

(10)

Batang homogen 100 N disangga seorang anak gadis pada ujung yang satu dan seorang perempuan dewasa di ujung lain. Di

manakah beban 800 N harus digantungkan agar beban yang

ditanggung anak gadis itu adalah 1/3 dari beban yang ditanggung oleh perempuan dewasa tersebut?. L = 12 m

100N

800N

P 3P

L/2 X

(11)

Batang homogen 600 N mempunyai engsel di P. Apabila di Ujung batang ada beban sebesar 800 N, Tentukan tegangan dalam tali, dan komponen-komponen gaya oleh engsel pada batang.

(L= 12m)

40⁰

800 N 3/4L

(12)

• Batang homogen 400 N berengsel di P dan

diikat pada tali. Tentukan tegangan dalam tali, dan gaya oleh engsel pada engsel. L=12 m

2000 N 50⁰ 3/4L

(13)

35⁰

• Batang homogen 1600 N berengsel di satu ujung sedangkan ujungnya yang lain terangkat oleh

tali.Tentukan tegangan dalam tali dan komponen – komponen gaya pada engsel. (L=12m)

700 N 0,4L

(14)

Batang homogen (berat 200 N, panjang L) digantungi dua buah beban: 300 N pada jarak L/3 dari ujung yang satu, dan beban 400 N pada jarak 3L/4 dari ujung yang sama. Tentukan gaya yang perlu diadakan pada papan agar papan berada dalam keadaan seimbang. L = 12 m

400 N 200 N

300 N

P A

3 L/4 L/3 L/2

X