Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Batang AC = 4 meter dengan poros titik A dengan gaya F1 sebesar 20 N dan F2 sebesar 12 N. Sudut-sudut ditunjukkan gambar berikut : 

Jika titik B berada di tengah batang AC, besar momen gaya yang terjadi pada batang AC adalah .... [dalam kasus ini massa batang diminta untuk diabaikan].

Mau dijawab kurang dari 3 menit? Coba roboguru plus!

Diketahui:

Ditanya:          

Penyelesaian:

Uraian gaya pada sistem batang digambarkan berikut ini.

Poros rotasi terletak pada titik A, sehingga gaya yang segaris atau terletak pada poros tidak menimbulkan torsi, yaitu gaya . Berdasarkan perjanjian tanda bahwa positif apabila searah putaran jarum jam diperoleh total momen gaya pada titik A adalah:

Tanda negatif mengartikan bahwa arah putaran momen gaya total adalah berlawanan putaran jarum jam.

Dengan demikian, besar momen gaya pada poros A adalah 30 Nm berlawanan arah jarum jam.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B. 

Video yang berhubungan

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

الحمد لله رب العالمين, وصلاة والسلام على أشرف المرسلين. أما بعد :


Berikut ini adalah sekilat pembahasan soal momen gaya dan momen inersia:


Soal No. 1 Empat buah gaya masing-masing :

F1 = 10 N


F2 = 10 N
F3 = 10 N
F4 = 10 N dan panjang AB = BC = CD = DE = 1 meter

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Dengan mengabaikan berat batang AE, tentukan momen gaya yang bekerja pada batang dan arah putarannya jika: a) poros putar di titik A b) poros putar di titik D

Pembahasan

a) poros putar di titik A

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Putaran searah jarum jam. b) poros putar di titik D

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Putaran berlawanan arah dengan jarum jam

Soal No. 2

Batang AB = 2 meter dengan poros titik A dengan gaya F sebesar 12 N membentuk sudut 60°.

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AB.

Pembahasan

Beberapa cara biasa digunakan diantaranya: τ = F d sin α τ = 12 (2) sin 60° τ = 12 (2)(1/2 √3) = 12√3 Nm

Soal No. 3


Batang AC = 4 meter dengan poros titik A dengan gaya F1 sebesar 20 N dan F2 sebesar 12 N. Sudut-sudut ditunjukkan gambar berikut:

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Jika titik B berada di tengah batang AC, tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AC, dalam kasus ini massa batang diminta untuk diabaikan.

Pembahasan

Momen gaya dengan poros di titik A: τ = F1 AC sin 60° − F2 AB sin 60° τ = 20 (4) (1/2 √3) − 12 (2) (1/2 √3) τ = 28√3 Nm

Soal No. 4

Susunan 3 buah massa titik seperti gambar berikut!

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Jika m1 = 1 kg, m2 = 2 kg dan m3 = 3 kg, tentukan momen inersia sistem tersebut jika diputar menurut :

a) poros P b) poros Q

Pembahasan

a) poros P

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

b) poros Q

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A
Soal No. 5

Bola A bermassa = 60 gram dan bola B = 40 gram dihubungkan batang AB (massanya diabaikan).

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Jika kedua bola diputar dengan sumbu putar di P maka momen inersia sistem adalah….

A. 12,25 .10 –4 kg m2


B. 13,50 .10 –4 kg m2
C. 14,50 .10 –4 kg m2
D. 15,50 .10 –4 kg m2
E. 16,25 .10 –4 kg m2(Momen Inersia - UN Fisika 2013)

Pembahasan

Momen inersia di titik dengan sumbu putar di p

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Soal No. 6

Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm mendapat tiga gaya yang sama besarnya 10 newton seperti pada gambar.

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Jika tongkat diputar di titik C, tentukan momen gaya total!

Pembahasan

Momen gaya dengan pusat C, misal searah jarum jam diberi tanda (−) dan berlawanan arah jarum jam tanda (+).

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A


Sumber: fisikastudycenter.com

=============================

Bagi yang masih membingungkan arah, semoga contoh berikut bisa mencerahkan. Penyelesaian soal dengan arah ( + ) searah jarum jam dan ( - ) berlawanan  dan arah ( +) berlawanan sedang (- ) searah jarum jam. 

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Dari hasil tersebut menghasilkan arti fisika yang sama :

Besar resultan momen gayanya (torsi) sebesar 10 Nm.

Arah putaran batang: BERLAWANAN ARAH DENGAN ARAH JARUM JAM. 

Semoga bisa mencerahkan. Karena ada guru dan buku fisika yang menjelaskan secara berbeda tentang arahnya. 

Soal dan pembahsan ini mencakup penggunaan rumus momen gaya, momen inersia untuk massa titik dan momen inersia beberapa bentuk benda, silinder pejal, bola pejal dan batang tipis.

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Soal No. 1 Empat buah gaya masing-masing :

F1 = 100 N


F2 = 50 N
F3 = 25 N
F4 = 10 N bekerja pada benda yang memiliki poros putar di titik P seperti ditunjukkan gambar berikut!

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Jika ABCD adalah persegi dengan sisi 4 meter, dan tan 53o = 4/3, tentukan besarnya momen gaya yang bekerja pada benda dan tentukan arah putaran gerak benda!




Pembahasan Diagram gaya-gaya yang bekerja pada benda (tampak depan) sebagai gambar berikut :

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Misal : (+) untuk putaran searah jarum jam (−) untuk putaran berlawanan arah jarum jam (Ket : Boleh dibalik)

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Sesuai perjanjian tanda di atas, benda berputar searah jarum jam

Soal No. 2

Empat buah gaya masing-masing :

F1 = 10 N


F2 = 10 N
F3 = 10 N
F4 = 10 N dan panjang AB = BC = CD = DE = 1 meter

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Dengan mengabaikan berat batang AE, tentukan momen gaya yang bekerja pada batang dan arah putarannya jika: a) poros putar di titik A b) poros putar di titik D

Pembahasan

a) poros putar di titik A

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Putaran searah jarum jam. b) poros putar di titik D

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Putaran berlawanan arah dengan jarum jam

Soal No. 3


Batang AC = 4 meter dengan poros titik A dengan gaya F1 sebesar 20 N dan F2 sebesar 12 N. Sudut-sudut ditunjukkan gambar berikut:

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Jika titik B berada di tengah batang AC, tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AC, dalam kasus ini massa batang diminta untuk diabaikan.

Pembahasan

Momen gaya dengan poros di titik A: τ = F1 AC sin 60° − F2 AB sin 60° τ = 20 (4) (1/2 √3) − 12 (2) (1/2 √3) τ = 28√3 Nm

Soal No. 4

Susunan 3 buah massa titik seperti gambar berikut!

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Jika m1 = 1 kg, m2 = 2 kg dan m3 = 3 kg, tentukan momen inersia sistem tersebut jika diputar menurut :

a) poros P b) poros Q

Pembahasan

a) poros P

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

b) poros Q

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Soal No. 5

Lima titik massa tersusun seperti gambar berikut!

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

m1 = 1 kg, m2 = 2 kg , m3 = 3 kg, m4 = 4 kg, m5 = 5 kg

Tentukan momen inersianya jika: a) poros putar sumbu X b) poros putar sumbu Y

Pembahasan

a) poros putar sumbu X

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

b) poros putar sumbu Y

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Soal No. 6

Tiga buah benda masing-masing : Bola pejal massa 5 kg Silinder pejal massa 2 kg Batang tipis massa 0,12 kg D = 2 m

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Tentukan momen inersia masing- masing benda dengan pusat benda sebagai porosnya!

Pembahasan


Bola Pejal

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Silinder Pejal

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Batang Tipis

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A


Soal No. 7 Sebuah pipa dengan panjang L = 2 meter memiliki jari-jari luar pipa adalah 22 cm dengan jari-jari dalam 20 cm.

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Jika massa pipa adalah 4 kg, tentukan momen inersia pipa!

Pembahasan


Momen inersia silinder berongga adalah sebagai berikut

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

R1 = 20 cm = 20/100 meter, R2 = 22 cm = 22/100 meter, M = 4 kilogram, sehingga

Jika panjang batang AC sebesar 4 m dengan poros di titik A berapa besar momen gaya di titik A

Title : Soal dan Pembahasan Momen Gaya dan Momen Inersia
Description : Soal dan pembahsan ini mencakup penggunaan rumus momen gaya, momen inersia untuk massa titik dan momen inersia beberapa bentuk benda, sil...