Menentukan Arah Momen Gaya
Karena momen gaya yakni besaran vektor , maka kita mesti memperhatikan arahnya. Umumnya arah momen gaya disepakati menurut arah putaran jarum jam selaku berikut :
#2 Torsi (τ) bermanfaat negatif jikalau berputar melawan arah jarum jam
Rumus Dasar Momen Gaya (Torsi)
Misalkan suatu batang dengan panjang l diberi gaya sebesar F pada salah satu ujungnya dan ujung yang lain selaku poros sehingga batang berputar kepada ujung yang lain.
Jika gaya yang diberikan berjarak r dari poros dan F saling tegak lurus dengan r menyerupai ditunjukkan pada gambar di atas , maka secara matematis , momen gaya yang dialami batang sanggup dijumlah dengan rumus :
Dengan :
τ = momen gaya (N m)
Contoh Soal dan Pembahasan Torsi
Contoh 1 : Tentukan momen gaya yang dialami benda pada gambar di bawah ini!
Pembahasan :
∑τ = 6 (6 x 10-2) + 4 (0) + 10 (2 x 10-2)
⇒ ∑τ = 36 x 10-2 + 20 x 10-2
⇒ ∑τ = 56 x 10-2 Nm
⇒ ∑τ = 0 ,56 Nm.
Contoh 2 : Jika dipahami jarak F1 ke P = 4 m dan Jarak F2 ke P = 2 m , maka tetapkan torsi total yang dialami benda pada gambar di bawah ini!
Pembahasan :
Dari gambar di atas terang terlihat bahwa gaya yang tegak lurus dengan lengannya cuma F2y dan F1 sedangkan F2 dan F2x tidak menyanggupi syarat. Dengan begitu , maka momen gaya totalnya yakni :
∑τ = τ2y + τ1
⇒ ∑τ = F2 sin 30o (2) + F1 (4)
⇒ ∑τ = 20 (½) (2) + 10 (4)
⇒ ∑τ = 20 + 40
⇒ ∑τ = 60 Nm.
Contoh 3 : Sebuah batang homogen bermassa 3 kg dan panjang 40 cm , diberi beban 2 kg pada salah satu ujungnya dan ujung yang lain selaku tumpu. Jika F sebesar 280 N mengarah ke atas melakukan pekerjaan pada jarak 5 cm dari titik tumpu , maka hitunglah momen gayanya.
Ingat bahwa batang memiliki gaya berat yang arahnya ke bawah dan akan berkontribusi dalam perkiraan momen gaya sebab gaya berat tegak lurus dengan lengannya. Jika digambarkan , gaya-gaya yang melakukan pekerjaan akan menyerupai di bawah ini.
Dari gambar di atas terlihat bahwa torsi akhir gaya berat searah dengan jarum jam sedangkan torsi akhir gaya ke atas berlawan dengan arah jarum jam sehinga momen gaya total yakni :
⇒ ∑τ = 8 + 6 − 14
⇒ ∑τ = 14 − 14
⇒ ∑τ = 0.
Dengan begitu mempunyai arti batang tidak berputar atau berada dalam kesetimbangan.
Contoh 4 : Jika poros perputaran oleh gaya-gaya yang melakukan pekerjaan berada pada titik sentra persegi , maka hitunglah momen gaya total.
Pembahasan :
Pada gambar di atas , gaya yang telah menyanggupi syarat yakni tegak lurus dengan lengan gayanya yakni F2 dan F3. F1 terang tidak menyanggupi syarat dan torsinya sama dengan nol. Sedangkan F4 mesti diproyeksikan apalagi dulu menjadi F4x dan F4y sebaga berikut :
Dari gambar terang terlihat bahwa F4x dan F4y menyanggupi syarat yakni tegak lurus dengan lengannya. Jika R2 yakni lengan F2 , R3 yakni lengan F3 , R4x yakni lengan F4x dan R4y yakni lengan F4y , maka resultan torsinya yakni :
⇒ ∑τ = 20 (0 ,1) + 10 (0 ,2) + F4 cos 45o (0 ,1) − F4 sin 45o (0 ,2)
⇒ ∑τ = 2 + 2 + 40√2 (½√2) (0 ,1) − 40√2 (½√2) (0 ,2)
⇒ ∑τ = 4 + 4 − 8
⇒ ∑τ = 0.
Salah seorang pakar dan konsultan pendidikan yang kini mengabdikan hidup menjadi guru di pedalaman nun jauh di pelosok Indonesia.
