Kesetimbangan Benda Tegar

Click here to load reader

  • date post

    14-Jul-2015
  • Category

    Education

  • view

    6.679
  • download

    21

Embed Size (px)

Transcript of Kesetimbangan Benda Tegar

Keseimbangan benda tegar

Sebentar...........KESEIMBANGAN PARTIKEL

Adalah benda yang ukurannya dapat diabaikanPartikel

Resultan gaya yang bekerja pada partikel adalah nol (Hukum pertama Newton)Syarat partikel seimbang F = 0Untuk satu dimensi Fx = 0

Untuk dua dimensi Fx = 0 Fy = 0Untuk tiga dimensi Fx = 0 Fy = 0 Fz = 0

Contoh untuk satu dimensi

25 N25 NTw F = 0T - w = 0T = wT = 25 NContoh untuk dua dimensi

400 N530370530370530370T1T1T2T2T2yT2xT1xT1ywKesetimbangan PartikelUntuk sumbu x Fx = 0T2x T1x = 0T2 cos 530 T1 cos 370 = 00.6 T2 0.8T1 = 00.75T2 = T1

Untuk sumbu y Fy = 0T1y + T2y - w = 0T1 sin 370 + T2 sin 530 = w0.6 T1 + 0.8T2 = 4000.6(0.75T2) + 0.8T2 = 400400/1.25 = T2320 = T2

Dengan memasukan T2 0.75T2 = T1 0.75(320) = T1 240 = T1

Dengan Persamaan SinusF1F2F3321sin 1F1=sin 3F3sin 2F2=KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Adalah benda yang tidak berubah bentuknya bila diberi gaya luarBenda 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 dengan nol.KESETIMBANGAN BENDA TEGARBenda 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 kecil.

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 )

Jika jumlah gaya yang bekerja pada partikel sama dengan nol maka partikel itu kemungkinan yaitu :1. Benda dalam keadaan diam. 2. Benda bergerak lurus beraturan (glb) Kesetimbangan statik dapat dibedakan menjadi tiga, yatu sebagai berikut.

Kesetimbangan StabilKesetimbangan stabil ditandai dengan naiknya letak titik berat benda jika dberi gaya pengganggu. Setelah gaya pengganggunya hilang, benda akan kembali pada keadaan semula. Contoh benda yang memiliki ketimbangan stabil itu adalah kursi malas. Kesetimbangan LabilKesetimbangan labil ditandai dengan turunnya letak titik berat benda jika dberi gaya pengganggu. Biasanya, setelah gaya pengganggunya hilang, benda tidak kembali pada kedudukan semula. Contoh benda yang memiliki ketimbangan labil adalah sebuah batang kayu yang berdiri tegak.

Kesetimbangan Indiferen (Netral)Kesetimbangan netral ditandai dengan tidak berubahnya posisi titik berat benda sebelum dan sesudah diberi gaya pengganggu. Biasanya, setelah gaya pengganggunya hilang, benda tidak kembali pada kedudukan semula. Contoh benda yang memiliki ketimbangan netral adalah sebuah silinder yang diletakkan di lanta datar.Syarat benda tegar seimbang F = 0 = 0Contoh Soal1. Tentukan tegangan tali pengikat beban di bawah 300 600 T2 T1

8 kg

Jawab.Nilai tegangan tali T1 = ? Nilai tegangan tali T2 = ?

N

2. Tentukan besar gaya F agar sistem setimbang

300 600

F 60 kgSumbu 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 . = T1 T1 + T 2 = F

T1 = 600 N ..1 F = T1 + T 2

T1 = T2 F = . 600 + 600

F = 3. 600 + 600

F = 2400 N

Contoh:8 N300ABPada ujung batang AB digantungkan sebuah beban 8 N. Bila massa batang AB diabaikan hitung tegangan tali? A = 0L 8 L T sin 300 = 0 8 L = L T sin 300 8 = 0.5 T T = 16 N8 N300BATT sin 300T cos 300LContoh :Batang BC bersandar pada dinding licin dan bertumpu pada lantai kasar. Hitung koefisien gesekan di B pada saat batang tepat akan bergeser?A5 mBC4 mAA5 mBC4 mNBNcw Fx = 0Nc - f = 0 Nc = f

f A = 04 NC + 1.5 w 3 NB = 0 4 NC + 1.5 w 3 w = 0 4 NC = 1.5 w NC = 0.375 w NC = f 0.375 w = w 0.375 = Contoh:10 N40 NX = ABBatang AB panjangnya 1 m. Agar batang AB horisontal , hitunglah jarak x.?O O = 0 40 (1 x) - 10 x = 040 40 x 10 x = 0 40 = 50 x x = 0.8 mLatihan 1Dua orang bersaudara hendak memikul sebuah beban dengan menggunakan tongkat pemikul. Keduanya memikul pada ujung-ujung tongkat yang berlawanan. Kakak harus memikul 50% lebih berat benda dari adiknya. Jika panjang tongkat pemikul panjang 2 meter, dimanakah benda tersebut digantungkan?Latihan 237100 cm40 cm100 NBatang homogen beratnya 50 N, seperti tampak pada Gambar, berada dalam keadaan seimbang. Hitunglah tegangan kabel pendukung dan komponen-komponen gaya yang dikerjakan oleh engsel pada batang.TITIK BERAT

MENENTUKAN TITIK BERAT DENGAN PERCOBAANTitik berat .?Buat tiga lubangACBACBACBACBACBACBACBContoh SoalPerhatikan bentuk bangun yang dibuat dari kawat seperti gambar berikut2884442Z1 ..Z2 . .Z3Z4y2=y3x3= x4x1x2y1No. Panjang (l) x y l.x l.y1 8 4 4 32 32 2 12 6 4 72 48 3 8 12 4 96 32 4 4 12 0 48 0 32 248 112

Z = ( 7,75,3,5)JAWAB:Z1Z 2Z 346488y1y2y3x1x2x3No. Luas(A) x y A.x A.y1 4x8 = 32 -2 4 -64 128 2 6x4 = 24 3 2 72 48 3 4x8 = 32 4 6 128 192 88 136 368

Z = ( 1,55,4,18)

yxS( A.x ) 136xo= = = 1,55SA88TITIK BERATBENDAW = gaya berat bendaW1W2W3W4W1W3W4W2W = W1 + W2 + W3 + W4 Titik tangkap Resultan = Titik berat benda (Z)LETAK TITIK BERAT BENDA Titik beratbendaA. BENDA BERBENTUK GARISZYoXoZ = (Xo , Yo)

B. BENDA BERBENTUK BIDANG

C. BENDA BERBENTUK RUANG

Benda terdiri dari sekumpulan partikel masing-masing memiliki titik berat dan gaya beratMasing-masing gaya berat partikel jika dijumlah menjadi gaya berat benda dan titik tangkap gaya beratnya merupakan titik berat benda (Z)Dengan perhitungan :xy(x0,y0)(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)ww1w3w2 x1w1 + x2w2 + x3w3 + x0 = w1 + w2 + w3 + y1w1 + y2w2 + y3w3 + y0 = w1 + w2 + w3 + 0 x1m1g+x2m2g+x3m3g+ x0 = m1g+m2g+m3g + Menghitung titik berat dari massa partikelw = mg y1m1 + y2m2 + y3m3 + y0 = m1 + m2 + m3 + x1m1+x2m2+x3m3+ x0 = m1+m2+m3 + x1V1+x2V2+x3V3+ x0 = V1+V2+V3+ Menghitung titik berat benda homogen berdimensi tigam = V y1V1 + y2V2 + y3V3 + y0 = V1 + V2 + V3 + x1V1+x2V2+x3V3+ x0 = V1+V2+V3+ x1A1t+x2A2t+x3A3t+ x0 = A1t+A2t+A3t+ Menghitung titik berat benda homogen berdimensi duaV = At y1A1 + y2A2 + y3A3 + y0 = A1 + A2 + A3 + x1A1+x2A2+x3A3+ x0 = A1+A2+A3+ x1pl1+x2pl2+x3pl3+ x0 = pl1+pl2+pl3+ Menghitung titik berat benda homogen berdimensi duaA = p l y1l1 + y2l2 + y3l3 + y0 = l1 + l2 + l3 + x1l1+x2l2+x3l3+ x0 = l1+l2+l3+ SEKIANDAN TERIMA KASIH

aguspurnomosite.blogspot.com