ABUALFATIH.COM. Hai kawan! Hari ini kalian sedang belajar tentang momen gaya atau torsi?
Barangkali inilah alasan anda mencari tahu tentang momen gaya.
Sebelum kita belajar lebih jauh tentang momen gaya silahkan perhatikan gambar berikut!
Berdasarkan gambar dapat dipahami bahwa gaya 𝐹1 cenderung membuat benda untuk berotasi searah putaran jarum jam, 𝐹2 cenderung membuat percepatan linier jika garis kerja gaya itu tepat melalui titik yang disebut pusat massa benda itu, dan gaya 𝐹3 cenderung membuat percepatan sudut sehingga benda akan berotasi berlawanan arah dengan jarum jam.
Nagh, setelah memahami tentang konsep awal torka selanjutnya ayo kita membahas bagaimana menghitung torka? Mulai dengan menentukan rumus dari torka itu sendiri
Untuk memudahkan menentukan rumus torka, kita lakukan percobaan dalam pikiran berikut:
Manipulasi sebuah gaya yang bekerja pada benda yang sama dan jarak yang sama dari sumbu rotasi.
berdasarkan gambar, saat kita memanipulasi gaya semakin besar maka percepatan rotasi akan semakin besar. Hal ini berarti semakin besar gaya makan momen gaya akan semakin besar. Kita dapat menuliskan dengan
\tau \propto FManipulasi jarak titip poros dengan tempat gaya berinteraksi, tetapi tetap mempertahankan besaran gayanya.
Berdasarkan simulasi tersebut, kita dapatkan bahwa semakin besar jarak dari sumbu maka percepatan
rotasi akan makin besar. Ini berarti makin besar jarak tempat kerja gaya ke sumbu rotasi maka torka makin besar. Jadi ita dapatkan kesebandingan
sudut antara gaya dan vektor penghubung sumbu putar denga gaya. Dengan tetap mempertahankan jarak dan gaya
Kita akan amati bahwa makin tegak lurus gaya dengan vektor penghubung sumbu rotasi dengan gaya maka percepatan rotasi akan makin besar. Ini berarti makin tegak lurus gaya dengan vektor penghubung sumbu rotasi
dengan gaya maka momen gaya makin besar.
Nilai terbesar sudut tegak lurus adalah sin \theta. Jadi kita dapatkan kesebandingan
\tau \propto sin \thetaHubungan momen gaya dengan ketiga besaran yang kita jabarkan sebelumnya, kita dapat menarik kesimpulan momen gaya sebanding dengan gaya, sebanding dengan jarak lokasi gaya bekerja ke rumbu putar, dan sebanding dengan sinus sudut antara vektor posisi gaya bekerja dan vektor gaya sendiri.
Dengan demikian kita dapatkan persamaan momen gayasebagai berikut
\left | \tau \right | =\left | r \right | \left | F \right |sin \thetaTorka adalah besaran vektor, sehingga tidak hanya memiliki besar saja tapi juga memiliki arah. Torka akan bernilai positif jika arah putaranya berlawanan arah dengan jarum jam dan akan bernilai negatif jika putarannya searah dengan jarum jam.
Jika pada sebuah benda bekerja lebih dari satu gaya, maka menentukan momen gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah
Perhatikan baik-baik penentuan sudut antara vektor r dan vektor F.
\tau_{1} =r_{1}F_{1}cos\theta_{1}
\tau_{2} =r_{2}F_{2}cos\theta_{2}
\tau_{3} =r_{3}F_{3}cos\theta_{3}
Maka torsi total yang bekerja bada benda tersebut
\tau =\tau_{1} + \tau_{2} + \tau_{3}
Ahman menggantung sebuah papan nama dengan posisi seperti pada gambar.
Andaikan papan nama tersebut memiliki massa tertentu sehingga mengakibatkan gaya tegangan tali sebesar 60 N, tali membentuk sudut 30o dengan panjang 1,4 meter. Hitunglah besar torka yang diberikan oleh gaya tegangan tali terhadap pangkal balok pada tembok?
Tentukan Gaya yang tegak lurus dengan lengan gaya
T sin 30^{o}=60 N . 0,5 = 30 NTentukan panjang lengan gaya
r =r cos 30^{o}=1,4 m . 0,866 = 1,2 mmaka, torka
\tau = r . F = 30 N . 1,2 m = 36 Nm
Tiga buah gaya bekerja pada sebuah batang AD yang memiliki berat 20 N seperti pada gambar. Tentukan resultan torka yang bekerja pada batang tersebut terhadap titik C? (percepatan grafitasi 10 m/s2)
Uraikan vektor gaya yang bekerja
Demikianlah pembahasan tentang torka. Semoga bermanfaat, sampai ketemu pada materi selanjunya.
Tinggalkan Balasan