1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

hitunglah besarnya torsi dengan poros di titik A dan B

Berikut ini adalah pertanyaan dari aryapramesta pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama

hitunglah besarnya torsi dengan poros di titik A dan B yang disebabkan oleh gaya-gaya berikut! ( tan a = 3/4, tan b = 3/4)
hitunglah besarnya torsi dengan poros di titik A dan B yang disebabkan oleh gaya-gaya berikut! ( tan a = 3/4, tan b = 3/4)

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Hitunglah besarnya torsi dengan poros di titik A dan B yang disebabkan oleh gaya-gaya berikut! (tan α = ¾ dan tan β = ¾) Momen gaya dengan poros di titik A = 80 Nm berlawanan arah dengan jarum jam sedangkan momen gaya dengan poros di titik B = 48 Nm berlawanan arah dengan jarum jam. Selengkapnya dapat disimak pada pembahasan di bawah ini!

PENDAHULUAN

Momen gayaatau dapat disebut denganTorsi. Momen gaya adalah suatu kemampuan benda untuk bergerak melingkar atau berputar pada porosnya. Momen gaya merupakan besar vektor. Jadi, arah akan berpengaruh dalam momen gaya.

Jika suatu gaya berputar searah jarum jam, maka nilainya akan negatif (–) sedangkan jika berputar berlawanan arah jarum jam, maka nilainya akan positif. Tetapi bisa saja ditukar bahwa searah jarum jam bernilai positif (+) sedangkan berlawanan arah jarum jam bernilai negatif (–) asalkan kita harus konsisten sampai hasil akhir untuk pengaplikasiannya.

Untuk menyelesaikan soal ini kita akan menggunakan rumus berikut, antara lain :

\displaystyle\blacktriangleright\sf Jika~gaya~yang~bekerja~tegak~lurus~dengan~lengannya

\displaystyle\boxed{\boxed{\bf \tau = Fr}}

\displaystyle\blacktriangleright\sf Jika~gaya~yang~bekerja~tidak~tegak~lurus~dengan~lengannya

\displaystyle\boxed{\boxed{\bf \tau = Fr\cdot sin~\alpha}}

dimana :

○ τ = momen gaya (Nm)

○ F = gaya yang terletak pada lengan gaya (N)

○ r = lengan gaya (m)

○ α = sudut antara gaya dengan lengan gaya

Kembali ke soal, mari simak penyelesaiannya pada pembahasan di bawah ini!

PEMBAHASAN

❖ Menentukan nilai sin α dan sin β

\displaystyle\rm tan~\alpha = \dfrac{3}{4} \Rightarrow \dfrac{de}{sa}

\displaystyle\rm mi = \sqrt{4^2 + 3^2}

\displaystyle\rm mi = \sqrt{16 + 9}

\displaystyle\rm mi = \sqrt{25}

\displaystyle\rm mi = 5

\displaystyle\rm sin~\alpha = \dfrac{de}{mi}

\displaystyle\boxed{\rm sin~\alpha = sin~\beta = \dfrac{3}{5}}

diperoleh: sin α = ⅗ dan sin β = ⅗

❖ Menentukan besarnya torsi dengan poros di titik A

Diketahui :

  • F₁ = 30 N
  • F₂ = –20 N (karena searah dengan jarum jam)
  • F₃ = –40 N (karena searah dengan jarum jam)
  • F₄ = 50 N
  • r₁ = 2 m
  • r₂ = 0 (karena lengan gayanya merupakan poros)
  • r₃ = 4 m
  • r₄ = 6 m

Ditanya : torsi dengan poros di titik A (∑τ A) = . . . ?

Jawab :

\displaystyle\rm\Sigma\tau A = F_1r_1 + F_2r_2\cdot sin~\alpha + F_3r_3 + F_4r_4\cdot sin~\beta

\displaystyle\rm \Sigma\tau A = (30)(2) + (-20)(0)\left(\dfrac{3}{5}\right) + (-40)(4) + (50)(6)\left(\dfrac{3}{5}\right)

\displaystyle\rm \Sigma\tau A = 60 + 0 - 160 + 180

\displaystyle\rm \Sigma\tau A = -100 + 180

\displaystyle\rm \Sigma\tau A = 80~Nm

diperoleh: ∑τ A = 80 Nm berlawanan arah dengan jarum jam.

❖ Menentukan besarnya torsi dengan poros di titik B

Diketahui :

F₁ = –30 N (karena searah dengan jarum jam)

F₂ = 20 N

F₃ = –40 N (karena searah dengan jarum jam)

F₄ = 50 N

r₁ = 2 m

r₂ = 4 m

r₃ = 0 (karena lengan gayanya merupakan poros)

r₄ = 2 m

Ditanya : torsi dengan poros di titik B (∑τ B) = . . . ?

Jawab :

\displaystyle\rm\Sigma\tau B = F_1r_1 + F_2r_2\cdot sin~\alpha + F_3r_3 + F_4r_4\cdot sin~\beta

\displaystyle\rm \Sigma\tau B = (-30)(2) + (20)(4)\left(\dfrac{3}{5}\right) + (-40)(0) + (50)(2)\left(\dfrac{3}{5}\right)

\displaystyle\rm \Sigma\tau B = -60 + 48 + 0 + 60

\displaystyle\rm \Sigma\tau B = -12 + 60

\displaystyle\rm \Sigma\tau B = 48~Nm

diperoleh: ∑τ B = 48 Nm berlawanan arah dengan jarum jam.

∴ Kesimpulan : besar torsi dengan poros di titik A = 80 Nm sedangkan besar torsi dengan poros di titik B = 48 Nm.

PELAJARI LEBIH LANJUT

Materi tentang Kesetimbangan dan Dinamika Rotasi lainnya dapat disimak di bawah ini :

  • Tiga buah partikel dengan massa m, 2m, dan 3m dipasang pada ujung kerangka yang massanya diabaikan.  Sistem terletak pada ujung xy. Jika sistem diputar terhadap sumbu y, maka momen inersia sistem adalah yomemimo.com/tugas/4955023
  • Sebuah partikel dengan massa 0,4 kg bergerak melingkar dengan jari-jari 1 m dan kelajuan 10 m/s. Maka besar momentum sudut terhadap pusat lingkaran adalah yomemimo.com/tugas/23587084
  • Menentukan momen gaya (torsi) dari suatu benda yomemimo.com/tugas/23727800
  • Panjang batang AB adalah 2 m dan besar gaya F adalah 10 N. Tentukan momen gaya terhadap titik A dan arah rotasi batang AB yomemimo.com/tugas/16720930

____________________________

DETIL JAWABAN

Kelas : XI

Mapel : Fisika

Bab : Bab 1 - Kesetimbangan dan Dinamika Rotasi

Kode : 11.6.1

Kata kunci : momen gaya, torsi, poros, gaya, lengan gaya, searah jarum jam, berlawanan arah jarum jam

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Kivimaki 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, 22 Oct 18
<< Previous Post
Next Post >>