RumusHitung.Com

Apa itu Benda Tegar?

Benda tegar adalah benda yang tidak mengalami perubahan bentuk akibat pengaruh gaya atau momen gaya. Sebenarnya benda tegar hanyalah suatu model idealisasi. Karena pada dasarnya semua benda akan mengalami perubahan bentuk apabila dipengaruhi oleh suatu gaya atau momen gaya. Namun, karena perubahannya sangat kecil, pengaruhnya terhadap keseimbangan statis dapat diabaikan.

Perhatikan Gambar! Ada dua buah batangan, benda A terbuat dari besi dan benda B terbuat dari adonan gandum yang agak lembek. Apabila kedua benda  itu sobat putar dengan memegang salah satu ujungnya, kira-kira apakah yang akan terjadi? jawabannya adalah Benda A bentuknya relatif tetap, sedangkan benda B akan mengalami perubahan bentuk. Pada putaran dengan frekuensi tertentu benda B akan meregang dan tidak kembali pada bentuk semula. Jadi, dapat dinyatakan bahwa benda A adalah benda tegar dan benda B bukan benda tegar.

Pengaruh Torsi Terhadap Benda Tegar

Apakah yang dimaksud dengan torsi? Apa juga pengaruhnya terhadap benda tegar? Sobat perhatikan Gambar dibawah ini!

Apa yang terjadi pada jungkat-jungkit jika sebuah bola diletakkan di titik A, di titik B, atau di titik C? Saat bola diletakkan di titik A, maka batang jungkat-jungkit akan mengguling yang arah putarannya berlawanan arah jarum jam. Saat bola diletakkan di titik B, batang jungkat-jungkit akan tetap di atas (tidak mengguling). Dan saat bola diletakkan di titik C, batang jungkat-jungkit (benda tegar) akan mengguling  yang arah putarannya searah jarum jam. Gerakan mengguling pada batang jungkat-jungkit ini disebabkan oleh pengaruh torsi ( τ ). Torsi atau momen gaya merupakan gaya yang  bekerja pada sebuah benda dengan jarak tertentu terhadap titik pusat pada benda tersebut. Jarak tertentu yang tegak lurus dengan pusat massa benda disebut lengan gaya atau lengan momen.  Jadi, Torsi didefinisikan sebagai hasil kali antaragaya (F) dengan jarak lengangaya (l). Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut.

τ = F × l

Keterangan: τ = momengaya (Hm) F = gaya (N) l = lengangaya (m)

Contoh Soal Benda Tegar

Perhatikan gambar ayunan (benda tegar) di atas! Berdasarkan gambar tersebut, coba sobat hitung tentukan a. τ1, τ2, τ3, danτ 4! b. Jumlah total torsi yang bekerja pada benda tegar tersebut! c. Kemana arah batang mengguling?

Diketahui :

F1 = 4 N F2 = 5 N F3 = 5 N F4 = 4 N l1, l3 = 1m , l2, l4 =2m

Ditanyakan : a. τ1, τ2, τ3, danτ4 = …? b. Στ= …? c. Arah batang mengguling?

Jawab : a. Kita tetapkan bahwa arah mengguling searah putaran jarum jam bernilai positif. τ1 = – F1 •l1 = – 4 • 1 = –4 Nm τ2 = F2•l2 = 5 • 2 = 10 Nm τ3 = – F3 • l3 = -5.1 = -5 Nm τ 4 = F4 • l4 =  4 • 2 = 8 Nm

b. Σ τ= τ1 + τ 2 + τ3 + τ 4 = -4 + 10 + (-5) + 8 = 18 – 9 = 9 Nm

c. Benda akan mengguling searah jarum jam, karena Σ τ = 9 Nm (bernilaipositif)

itu tadi sobat penjelasan singkat tentang apa itu benda tegar berikut satu buah contoh soalnya. Semoga bermanfaat. 😀