Categories: Fisika 11

Rumus Titik Berat beserta Contoh Soal

GuruOnlinee.com – Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas tentang Titik Berat. Apa sih itu Titik Berat? Dimana letak Titik Berat benda homogen? Bagaimana cara menentukan Titik Berat benda? Lalu bagaimana cara menjawab soal-soal fisika terkait Titik Berat? Untuk mengetahuinya, yuk simak penjelasan berikut!

A. Pengertian Titik Berat

Titik berat adalah suatu titik pada benda di mana berat semua bagian benda terpusat pada titik tersebut. Benda tegar tersusun dari banyak partikel. Setiap partikel mempunyai gaya berat, sehingga kumpulan gaya berat tersebut akan menghasilkan gaya berat total. Dengan kata lain, setiap partikel mempunyai beratnya masing-masing, dan setiap benda memiliki gaya berat total. Titik pusat gaya berat total itulah yang menjadi titik berat benda. Perhatikan gambar berikut!

Perhatikan bahwa gambar di atas pada bagian kiri merepresentasikan gambar titik gaya berat tiap-tiap partikel penyusun benda, sedangkan gambar kanan merepresentasikan titik pusat gaya berat benda atau titik berat benda.

Kita juga dapat menyatakan bahwa titik berat adalah suatu titik dimana resultan gaya gravitasi partikel-partikel terpusat pada titik ini. Oleh karena itu, resultan torsi dari gaya gravitasi yang bekerja pada partikel-partikel haruslah nol pada titik beratnya. Sebagai contoh, ambillah mistar lalu letakkan diatas jari telunjuk anda dengan mengatur sedemikian rupa sehingga mistar tersebut seimbang (tidak jatuh), letak sentuh antara jari anda dengan mistar, itulah letak titik berat mistar tersebut.

B. Letak Titik Berat Benda Homogen yang Simetris

Titik berat benda homogen yang bentuknya simetris dapat dilihat pada gambar di bawah:

C. Cara Menentukan Titik Berat Benda

Untuk menentukan titik berat suatu benda 2D (dua dimensi) dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu melalui praktek dan melalui perhitungan menggunakan rumus. Berikut penjelasan kedua cara tersebut:

1. Secara Praktik

Alat dan Bahan : Karton yang digunting tidak teratur, pemberat yang digantung dengan tali, tiang penggantung dan pensil.

Langkah Kerja:

Siapkan selembar karton yang tidak teratur bentuknya, pemberat yang digantung dengan tali, tiang penggantung dan pensil.
Buat sebuah lubang, kemudian gantung pemberat dengan benang melalui lubang tersebut. Beri tanda garis putus-putus sepanjang benang berada pada kertas.
Buat lubang kedua, kemudian gantung kembali benang melalui lubang tersebut, lalu beri garis putus-putus pada karton yang dilalui benang tersebut.
Kedua garis putus-putus pada karton akan membentuk perpotongan. Titik potong tersebut merupakan titik berat karton yag anda buat.

3. Secara Perhitungan

Penentuan letak titik berat suatu benda dapat juga dilakukan dengan melalui perhitungan. Misalnya suatu benda tegar terletak pada bidang XY seperti pada gambar berikut:

Benda di atas dapat kita bagi menjadi sejumlah besar partikel-partikel kecil dengan berat masing-masing adalah w₁, w₂, w₃, . . . . . . memiliki koordinat (x₁,y₁), (x₂,y₂), (x₃,y₃), . . . . . Tiap partikel menyumbang torsi terhadap titik pusat koordinat O sebagai poros, yaitu hasil kali gravitasi dengan lengan torsi, misal w₁ adalah w₁x₁, w₂ adalah w₂x₂.

Kita harus menentukan satu posisi gaya tunggal w, yaitu berat total benda. Titik inilah yang disebut titik berat. Misalnya absis dari gaya tunggal w adalah x_G, maka torsinya adalah wx_G, torsi ini sama dengan jumlah torsi pada masing-masing partikel. Berikut rumus matematisnya:

Dengan cara yang sama, koordinat y dari titik berat sistem bisa didapatkan dari persamaan berikut:

Catatan: Untuk benda berupa luasan, variabel w diganti menjadi A, sedangkan benda berupa panjang, w diganti menjadi L.