kesetimbangan benda tegar

KESETIMBANGAN
BENDA TEGAR
• Benda tegar → benda yang tidak
berubah bentuk bila diberi gaya luar.
• Kesetimbangan dibedakan menjadi
1. Statik : Stabil (mantap)
Labil (goyah)
Netral
2. Dinamik
• Benda dalam keadaan seimbang statik
jika benda diam dan seimbang.
• Benda dalam keadaan seimbang dinamik
jika benda bergerak dengan percepatan
linier a = 0 dan percepatan sudut  = 0.
misal : benda dalam keadaan bergerak
lurus beraturan atau bergerak melingkar
beraturan.
• Syarat kesetimbangan translasi :
• Syarat kesetimbangan rotasi :
F  0,F
  0
x
a
y
 0 ,  Fz  0
Kesetimbangan suatu benda dapat
diperkirakan dengan memperhatikan
kedudukan titik beratnya ketika
gangguan kecil terjadi. Kedudukan titik
berat benda dapat naik, turun, dan tetap
dari kedudukan semula bila gangguan
kecil dihilangkan.
→ Kesetimbangan statik benda tegar
Kesetimbangan stabil (mantap) :
jika gangguan kecil atau gaya diberikan
pada benda tsb, kemudian dihilangkan,
maka benda akan kembali ke kedudukan
setimbangnya semula.
Ciri kesetimbangan stabil adalah jika
diberikan gaya atau gangguan, maka titik
beratnya naik.
Keseimbangan labil (goyah) :
jika gangguan kecil atau gaya diberikan
pada benda tsb, kemudian dihilangkan,
maka benda tidak kembali ke kedudukan
setimbangnya semula, bahkan
meninggalkan gangguan itu.
Ciri kesetimbangan labil adalah jika
diberikan gaya atau gangguan, maka titik
beratnya turun.
Kesetimbangan netral (indiferen) :
jika gangguan kecil atau gaya diberikan
pada benda,maka benda akan bergerak,
tetapi jika gaya dihilangkan, maka benda
akan kembali diam pada kedudukan
seimbangnya yang berbeda.
Ciri kesetimbangan netral adalah jika
diberikan gaya atau gangguan, maka titik
beratnya tetap (tidak naik atau turun).
Contoh soal
1. Sistem pada gambar di bawah dalam
keadaan setimbang statik. Jika beban
W1 beratnya 300 N, tentukan W2, T1, T2,
dan T3!
2. Sebuah jembatan homogen beratnya 8000 N
dan panjangnya 10 m ditopang oleh dua
penumpu A dan B pada kedua ujungnya,
tampak. Sebuah bus beratnya 4000 N mogok
di atas jembatan pada jarak 2 m dari
penumpu A. Jika sistem dalam keadaan
seimbang statik, tentukan: (a) Gaya reaksi
pada penumpu A dan B. (b) Besar dan letak
gaya resultan yang bekerja pada jembatan
dari titik A.
• 3. Dua orang anak A dan B dengan massa
mA= 10 kg dan mB = 30 kg ingin bermain
jungkat-jungkit. Jika panjang papan
seluruhnya 2l dengan pusat tumpuan di
tengah papan, agar kedua anak tersebut
dapat bermain dengan nyaman, gambarkan
dimana posisi masing-masing anak !!!
4.Batang homogen AB beratnya 20N
panjang 1 m dalam keadaan seimbang.
Titik A berengsel dan di titik B batang
diikat dengan tali yang massanya
diabaikan serta diberi beban 10 N.
Tentukan: (a) besar gaya tegang tali,
(b) besar gaya reaksi engsel di titik A !
4.Sebuah tangga AB homogen beratnya
100 N bersandar pada tembok yang
licin dan bertumpu pada lantai kasar.
Tangga AB membentuk sudut 45o
terhadap lantai. Jika tangga AB tepat
akan tergelincir, maka tentukan
(a) Gaya reaksi lantai dan tembok,
(b) gaya gesek tangga terhadap lantai
(c) koefisien gesek antara lantai
dengan tangga.