Keseimbangan Benda Tegar dan Contoh Soal

GuruOnlinee.com – Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas tentang Keseimbangan Benda Tegar. Apa sih itu Keseimbangan Benda Tegar? Bagaimana menjawab soal-soal Fisika terkait Keseimbangan Benda Tegar? Untuk mengetahuinya, yuk simak penjelasan berikut!

Keseimbangan benda tegar adalah keadaan dimana benda tidak mengalami gerak translasi dan tidak pula mengalami gerak rotasi.

Keseimbangan benda tegar terjadi ketika resultan gaya ΣF = 0 dan ketika resultan torsi Στ = 0.

Keseimbangan Statis Sistem Partikel

Gaya yang bekerja pada suatu benda dianggap hanya bekerja pada titik-titik materi sehingga gaya yang bekerja pada materi hanya menyebabkan gerak translasi (tidak menyebabkan gerak rotasi).

Oleh karena itu, syarat keseimbangan sistem partikel hanyalah keseimbangan translasi. Berikut persamaan syarat keseimbangan sistem partikel:

ΣF_x = 0

ΣF_y = 0

Keterangan:

ΣF_x : Resultan gaya pada komponen sumbu x (N)

ΣF_y : Resultan gaya pada komponen sumbu y (N)

Keseimbangan Statis Benda Tegar

Suatu benda tegar berada dalam keseimbangan statis jika mula-mula benda dalam keadaan diam dan resultan gaya pada benda sama dengan nol, serta torsi terhadap titik sembarang yang dipilih sebagai poros sama dengan nol.

Oleh karena itu, syarat keseimbangan statis benda tegar adalah resultan gaya harus sama dengan nol dan resultan torsi juga haru sama dengan nol. Berikut persamaan syarat keseimbangan sistem partikel:

Resultan gaya

ΣF_x = 0

ΣF_y = 0

Resultan torsi

Στ = 0

Konsultasikan tugas kamu secara gratis melalui tombol berikut :

Contoh Soal

Sebatang tongkat homogen memiliki panjang L dan massa m. Salah satu ujungnya bersandar pada dinding licin dan membentuk sudut θ terhadap dinding, sedangkan ujung lain terletak pada lantai kasar. Tentukan:

a. Nilai gaya kontak dinding terhadap tangga (nyatakan dalam m, g, dan θ)

b. Nilai gaya kontak dinding terhadap tangga jika sudut θ tidak diketahui, tetapi koefisien gesek statisnya µ (nyatakan dalam µ, m dan g)

Penyelesaian:

Perhatikan gambar di bawah!

Diketahui:

AB = L

AB₁= L cos θ

AP = 1/2 L

AP₁ = AP sin θ = 1/2 L sin θ

Jawab:

a. N_B = . . . ? (dalam m, g, dan θ)

Tinjau Gerak Rotasi

b. N_B = . . . ? (dalam µ, m dan g)

Tinjau Sumbu y

ΣF_y = 0

N_A – mg = 0

N_A = mg

Tinjau Sumbu x

ΣF_x = 0

N_B – f_A = 0

N_B – µmg = 0

N_B = µmg

Baca juga : Materi Lengkap Fisika SMA

Demikianlah pembahasan kita terkait Keseimbangan Benda Tegar. Terima kasih, semoga bermanfaat.