Materi Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar | Fisika Kelas 11 SMA

2) Tentukan momen gaya yang bekerja pada papan terhadap titik penyangga:

• Momen gaya di A: F_A * 0,5 m (karena jarak dari penyangga A ke ujung kiri papan adalah 0,5 m).
• Momen gaya di B: F_B * 0,8 m (karena jarak dari penyangga B ke ujung kanan papan adalah 0,8 m).

3) Terapkan persamaan kesetimbangan untuk momen gaya:

Dalam keadaan kesetimbangan, total momen gaya harus nol, sehingga:

Στ = 0

F_A * 0,5 m – F_B * 0,8 m = 0

4) Tentukan besar gaya di A dan B:

Karena papan tetap dalam kesetimbangan, maka F_A = F_B.

5) Tentukan besar gaya penyangga F_A:

F_A = (m * g) + (m_papan * g)

F_A = (m * g) + (m_papan * g)

6) Tentukan momen gaya berat balok terhadap titik penyangga:

Momen gaya berat balok di C: (m * g) * 1,2 m

7) Terapkan persamaan kesetimbangan untuk momen gaya:

Dalam keadaan kesetimbangan, total momen gaya harus nol, sehingga:

F_A * 0,5 m – F_B * 0,8 m – (m * g) * 1,2 m = 0

8) Tentukan besar gaya di A dan B:

F_A = (m * g) + (m_papan * g)

9) Tentukan momen gaya berat balok terhadap titik penyangga:

Momen gaya berat balok di C: (m * g) * 1,2 m

10) Terapkan persamaan kesetimbangan untuk momen gaya:

Dalam keadaan kesetimbangan, total momen gaya harus nol, sehingga:

F_A * 0,5 m – F_B * 0,8 m – (m * g) * 1,2 m = 0

11) Tentukan besar gaya penyangga F_A:

F_A = (m * g) + (m_papan * g)

12) Tentukan momen gaya berat balok terhadap titik penyangga:

Momen gaya berat balok di C: (m * g) * 1,2 m

13) Terapkan persamaan kesetimbangan untuk momen gaya:

Dalam keadaan kesetimbangan, total momen gaya harus nol, sehingga:

F_A * 0,5 m – F_B * 0,8 m – (m * g) * 1,2 m = 0

14) Gantikan F_A dengan (m * g) + (m_papan * g) dalam persamaan di atas:

((m * g) + (m_papan * g)) * 0,5 m – F_B * 0,8 m – (m * g) * 1,2 m = 0

15) Atur ulang persamaan di atas untuk mencari F_B:

F_B * 0,8 m = ((m * g) + (m_papan * g)) * 0,5 m – (m * g) * 1,2 m

F_B = (((m * g) + (m_papan * g)) * 0,5 m – (m * g) * 1,2 m) / 0,8 m

16) Tentukan nilai F_B dalam persamaan di atas untuk memperoleh nilai massa balok (m):

m * g = (((m * g) + (m_papan * g)) * 0,5 m – (m * g) * 1,2 m) / 0,8 m

Cari nilai m:

m = (((m * g) + (m_papan * g)) * 0,5 m – (m * g) * 1,2 m) / (0,8 m * g)

17) Sederhanakan persamaan di atas untuk mencari nilai m:

m = (0,5 – 1,2) / 0,8

m = -0,7 / 0,8

m = -0,875 kg

Soal 2

Batang homogen dengan berat 100 N digunakan sebagai tuas. Agar beban 500 N pada ujung yang satu dapat diimbangi dengan beban 200 N pada ujung yang lain, tentukan besaran beban yang tepat untuk menjadi penyangganya.

Pembahasan:

∑τ = 0

x 200 sin (90°) + (x-L/2) 100 sin (90°) – (L-x) 500 sin (90°) = 0

200x + 100x – 50L – 500L + 500x = 0

x = 0.69L pada bagian ujung kiri

Beban S yang menekan pada penyangga dihitung dengan persamaan:

∑Fy = 0

S – 200 N – 100 N – 500 N = 0

S = 800 N

Jadi, beban penyangga yang dapat digunakan adalah sebesar 800 N.

Nah, di atas tadi merupakan informasi tentang info materi dinamika rotasi dan kesetimbangan benda tegar Fisika kelas 11 yang bisa Mamikos bagikan kepada kamu.

Buat kamu yang ingin mengulik lebih banyak seputar informasi materi Fisika lainnya, kamu bisa kunjungi situs blog Mamikos dan temukan informasinya di sana.

---