Kesetimbangan Benda Tegar (Pengertian, Rumus dan Jenis Jenis)

Diposting pada

Kesetimbangan Benda Tegar (Pengertian, Rumus dan Jenis Jenis) – Dalam pelajaran Fisika terdapat materi kesetimbangan pada benda tegar. Apa yang dimaksud kesetimbangan itu? Apa yang dimaksud benda tegar itu? Apa pengertian kesetimbangan benda tegar? Bagaimana rumus kesetimbangan benda tegar? Apa saja jenis jenis kesetimbangan benda tegar? Materi tentang benda tegar pada umumnya harus dipelajari terlebih dahulu sebelum membahas tentang kesetimbangan benda. Pengertian benda tegar ialah benda yang bentuknya tidak dapat berubah karena pengaruh dari momen gaya atau gaya itu sendiri. Benda tegar pada umumnya hanya berbentuk idealisasi saja.

Seperti yang telah kita ketahui bahwa momen gaya atau gaya dapat mempengaruhi semua benda sehingga bentuknya dapat berubah. Kemudian pengertian kesetimbangan ialah sebuah keadaan benda yang resultan momen gaya dan resultan gayanya sama dengan nol. Dari penjelasan ini tentunya anda sudah mengetahui secara garis besar mengenai pengertian kesetimbangan benda tegar, rumus kesetimbangan benda tegar dan jenis jenis kesetimbangan benda tegar. Biasanya terjadinya kesetimbangan terdapat pada benda yang diam atau statik maupun benda yang bergerak lurus beraturan atau dinamik. Kesetimbangan pada benda diam dapat dinamakan dengan kesetimbangan statik. Kesetimbangan ini dapat terjadi ketika benda tidak melakukan gerakan, baik secara rotasi, horizontal maupun vertikal. Misalnya jembatan, seluruh bangunan gedung, pelabuhan dan sebagainya.

Kesetimbangan Benda Tegar (Pengertian, Rumus dan Jenis Jenis)
Konsep Penerapan Kesetimbangan Benda Tegar

Kesetimbangan statik memang dapat dilihat dari kokoh dan indahnya bangunan menara. Selain itu masih ada juga contoh lainnya yang menggambarkan adanya kesetimbangan statik. Kemudian untuk contoh kesetimbangan dinamik (kesetimbangan pada benda yang melakukan gerakan lurus beraturan) dapat berupa gerak kereta api diluar kota, gerak meteor pada ruang hampa, inti atom yang dikelilingi elektron dan sebagainya. Pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan tentang pengertian kesetimbangan benda tegar, rumus kesetimbangan benda tegar dan jenis jenis kesetimbangan benda tegar. Untuk lebih jelasnya dapat anda simak di bawah ini.

Kesetimbangan Benda Tegar (Pengertian, Rumus dan Jenis Jenis)

Benda tegar dapat diartikan sebagai sebuah benda yang tidak berubah bentuknya ketika dari luar diberikan gaya tertentu. Benda tersebut dijadikan sebagai sebuah titik materi yang dapat mengabaikan ukurannya. Berlakunya hal ini terjadi ketika dalam sistem partikel terdapat benda yang masuk. Bagaimana demikian? Sebuah benda akan diberikan semua gaya yang dijadikan sebagai titik materi sehingga terjadilah gerak translasi, dimana ∑F = 0. Kesetimbangan pada benda tegar dapat diartikan sebagai keadaan sebuah benda yang nilai momentumnya sama dengan nol. Dengan kata lain apabila benda yang awalnya diam, maka benda tersebut memang menjurus ke arah diam.

Baca juga : Alat Alat Laboratorium Beserta Fungsi Dan Gambarnya

Kesetimbangan benda apabila ditinjau dari sistem partikelnya memiliki syarat berlaku yaitu terjadi pada benda yang hanya memiliki syarat berupa keseimbangan translasi. Meski begitu syarat ini tidak sama dengan syarat keseimbangan benda tegar. Seperti yang telah kita ketahui bahwa pengertian kesetimbangan benda tegar ialah ilmu dalam Fisika yang berguna untuk menjelaskan keadaan benda yang momennya bernilai nol. Selain itu adapula pengertian keseimbangan benda tegar ialah ukuran gaya yang lebih efektif sehingga rotasi atau putaran dapat dihasilkan ketika mengelilingi sumbu tertentu. Kesetimbangan pada benda tegar dapat dinamakan dengan torsi pada sumbu yang dikarenakan oleh adanya gaya. 

Untuk menyelesaikan contoh soal kesetimbangan pada benda tegar diperlukan rumus tertentu didalamya. Rumus kesetimbangan benda tegar ini memang dapat mempermudah anda untuk menyelesaikan soal soal yang tersedia. Di bawah ini terdapat rumus torsi (kesetimbangan pada benda tegar) yaitu sebagai berikut:

τ = r F sinθ

Keterangan:
τ = Torsi
r = jarak radikal dari sumbu menuju titik tangkap pada gaya
θ = sudut garis yang terletak diantara F dan garis garis r

Syarat Kesetimbangan Benda Tegar

Kondisi setimbang akan dialami oleh sebuah sistem jika memenuhi beberapa syarat didalamnya. Syarat syarat ini harus dipenuhi oleh sebuah benda agar dapat setimbang. Adapun beberapa syarat yaitu sebagai berikut:

  • Sebuah benda yang diberikan gaya memiliki jumlah vector keseluruhan sama dengan nol, maka ∑Fy = 0 dan ∑Fx = 0.
  • Kemudian dari bidang gaya diambil sumbu tegak lurusnya dibidang itu sendiri. Nilai torsi akan positif jika putarannya searah karena adanya pengambilan acuan tertentu. Kemudian torsi akan bernilai negatif apabila putarannya berlawanan. Untuk itu nilainya akan menjadi ∑τ = 0.

Baca juga : Pengertian Perubahan Fisika, Ciri Ciri dan Contohnya

Jenis Jenis Kesetimbangan Benda Tegar

Setelah menjelaskan tentang pengertian kesetimbangan benda tegar, rumus kesetimbangan benda tegar dan syarat syarat kesetimbangan benda tegar di atas. Selanjutnya saya akan membahas tentang jenis jenis kesetimbangan benda tegar. Macam macam kesetimbangan benda tegar menurut keadaan objeknya dapat dibagi menjadi beberapa kategori seperti:

Kesetimbangan Stabil

Pengertian kesetimbangan stabil ialah kesetimbangan yang terjadi ketika gaya mempengaruhi sebuah benda, maka posisi benda itu akan kembali seperti semula. Adapun contoh kesetimbangan stabil yaitu:

Sebuah kelereng diletakkan pada wajan masak. Dalam keadaan ini kondisi kelereng akan kembali seperti semula saat gaya diberikan ke wajan. Pemberian gaya ini akan menyebabkan wajan bergoyang ke segala arah.

Kesetimbangan Labil

Jenis keseimbangan benda tegar selanjutnya ialah kesetimbangan labil. Pengertian kesetimbangan labil ialah kesetimbangan yang terjadi ketika gaya atau gangguan diberikan sedikit sehingga posisinya tidak dapat kembali seperti semula dan hanya akan melakukan perpindahan. Adapun contoh kesetimbangan labil yaitu sebagai berikut:

Sebuah kelereng dietakkan dalam wajan masak, namun letak wajan ini dibalik. Untuk itu kelereng nantinya akan dalam kondisi berpindah atau jatuh ketika pada wajan masak terdapat gangguan sedikit saja.

Kesetimbangan Indeferen

Setelah memahami tentang pengertian kesetimbangan benda tegar di atas, Kemudian saya akan menjelaskan tentang pengertian kesetimbangan indeferen. Kesetimbangan indeferen (netral) ialah kesetimbangan yang terjadi ketika gangguan diberikan ke sebuah benda maka perubahan tidak akan dialami oleh titik berat bendanya. Adapun contoh kesetimbangan indeferen yaitu sebagai berikut:

Dilantai datar diletakkan sebuah kelereng. Ketika gangguan diberikan kepada kelereng tersebut, maka titik beratnya tidak akan mengalami perubahan. Letak titik berat kelereng ini akan ada di pusat kelereng itu sendiri. 

Kesetimbangan Benda Tegar dalam Kehidupan Sehari Hari

Selain pengertian kesetimbangan benda tegar, rumus kesetimbangan benda tegar, syarat syarat kesetimbangan benda tegar, dan jenis jenis kesetimbangan benda tegar di atas. Selanjutnya saya akan membahas tentang kesetimbangan pada benda tegar di kehidupan sehari hari. Manfaat kesetimbangan pada benda tegar memang cukup besar meskipun kelihatannya sangat sepele. Kita dapat melihat penerapan kesetimbangan pada benda tegar ini di neraca ohaus atau timbangan.

Neraca tersebut menggunakan konsep kesetimbangan benda tegar. Seperti yang telah kita ketahui dalam neraca terdapat putaran searah yang dibuat oleh ruas sebelah kanan sehingga nilai torsi menjadi positif. Selain itu torsi juga bernilai negatif karena putaran arah yang dibuat tuas kirinya berlawanan dengan jarum jam. Maka dari itu tuas kiri dan kanan akan seimbang jika tuas sebelah kanan dan kiri timbangan diberikan beban yang sama berat. Dalam kondisi setimbang tersebut sistem torsinya akan memiliki nilai nol (0).

Demikilanlah penjelasan mengenai pengertian kesetimbangan benda tegar, rumus kesetimbangan benda tegar dan jenis jenis kesetimbangan benda tegar. Kesetimbangan pada benda tegar dapat diartikan sebagai ukuran gaya yang lebih efektif sehingga rotasi atau putaran dapat dihasilkan ketika mengelilingi sumbu tertentu. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan terima kasih telah berkunjung di blog ini. 

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *