F₁ = 4 N 300 2 m 2 m D

Berikut ini adalah pertanyaan dari fadlirafael2 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

F₁ = 4 N 300 2 m 2 m D 45⁰ 2 m F₂ = 8 N E 2 m B 1 Dalam konstruksi sederhana dari batang AB, A adalah perletakan sendi dan E adalah perletakan rol. Pada batang AB dikenakan dua buah gaya luar masing- masing F₁ = 4 N di titik C dengan membentuk sudut 30° terhadap batang AB dan F₂ = 8 N di titik D dengan membentuk sudut 45° terhadap batang AB.Tentukan arah dan hitung besarnya reaksi gaya yang terjadi pada konstruksi tersebut. Bila sepanjang batang AB beban terbagi merata dengan Q = 2 N/m, maka tentukan arah dan hitung besarnya reaksi gaya yang terjadi pada konstruksi tersebut.​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Untuk menyelesaikan soal ini, kita bisa menggunakan prinsip kesetimbangan gaya pada konstruksi tersebut.

Secara umum, jika suatu benda berada dalam kesetimbangan, maka gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut harus saling menyeimbangkan. Oleh karena itu, kita dapat menyusun persamaan-persamaan kesetimbangan gaya pada sumbu-x dan sumbu-y.

Pada sumbu-x, kita bisa tuliskan:

  • ΣFx = 0

Dalam hal ini, hanya gaya F1 yang berkontribusi pada sumbu-x, karena F2 dan Q hanya bekerja pada sumbu-y. Oleh karena itu, kita bisa tuliskan:

  • F1 cos(30°) = R2x

Dimana R2x adalah reaksi gaya pada titik E.

Substitusikan nilai F1 = 4 N dan cos(30°) = √3/2, sehingga kita dapatkan:

  • R2x = 4 N × √3/2 = 2√3 N

Pada sumbu-y, kita bisa tuliskan:

  • ΣFy = 0

Dalam hal ini, terdapat tiga gaya yang berkontribusi pada sumbu-y, yaitu F2, Q, dan R1y. Oleh karena itu, kita bisa tuliskan:

  • F2 sin(45°) + Q × AB + R1y = R2y

Dimana R1y dan R2y adalah reaksi gaya pada titik A dan B, masing-masing.

Substitusikan nilai F2 = 8 N, sin(45°) = √2/2, Q = 2 N/m, dan AB = 2 m, sehingga kita dapatkan:

  • 8 N × √2/2 + 2 N/m × 2 m + R1y = R2y

Rearrange persamaan tersebut, kita dapatkan:

  • R2y - R1y = 8 N × √2/2 + 2 N/m × 2 m

Kita juga bisa menuliskan persamaan kesetimbangan momen pada titik A:

  • ΣMA = 0

Dalam hal ini, momen gaya yang dihasilkan oleh F2 sebesar F2 × BD, yang harus diimbangi oleh momen gaya yang dihasilkan oleh R1y dan Q, yaitu (R1y + Q × AB) × AD. Oleh karena itu, kita bisa tuliskan:

  • F2 × BD = (R1y + Q × AB) × AD

Substitusikan nilai F2 = 8 N, BD = 2 m, Q = 2 N/m, AB = 2 m, dan AD = 2 m, sehingga kita dapatkan:

  • 8 N × 2 m = (R1y + 2 N/m × 2 m) × 2 m

Rearrange persamaan tersebut, kita dapatkan:

  • R1y = 6 N

Dengan demikian, kita telah menemukan semua reaksi gaya yang beroperasi pada konstruksi tersebut, yaitu:

  • R1y = 6 N, reaksi gaya pada titik A (vertikal)
  • R2x = 2√3 N, reaksi gaya pada titik E (horizontal)
  • R2y - R1y = 8 N × √2/2 + 2 N

Pembahasan:

Keseimbanganadalah suatu kondisi benda dengan resultan gaya danresultan momen gaya sama dengan nol Kesetimbangan sebuah benda diklasifikasikan menurut tiga kata gori, yaitu stabil, tak stabil, dan netral

Syarat keseimbangan Benda Tegar :

  • Resultan gaya  terhadap suatu titik sembarang sama dengan nol. Persamaan : ΣF = 0
  • Resultan momen gaya harus bernilai nol. Persamaan : Στ = 0

Pelajari Lebih lanjut

Pelajari lebih lanjut materi tentang Sebutkan syarat - syarat keseimbangan benda tegar yomemimo.com/tugas/3489

#BelajarBersamaBrainly#SPJ1

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh mohhan86 dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Mon, 10 Jul 23