Page 20 - bingx

KESETIMBANGAN BENDA TEGAR
Berbicara kesetimbangan, tidak akan pernah terlepas dari konsep Al-Qur’an yang Allah SWT
sudah tuliskan di dalamnya, agar manusia mempelajarinya. Dalam Surat Al-Mulk ayat 3, Allah SWT
berfirman yang artinya “yang telah menciptakan tujuh langit berlapis-lapis. Kamu sekali-kali tidak
melihat pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pemurah sesuatu yang tidak seimbang. Maka lihatlah
berulang-ulang, adakah kamu lihat sesuatu yang tidak seimbang?”
Benda tidak harus diam pada saat keadaan setimbang, tetapi harus memiliki percepatan
linear = 0 dan pecepatan sudut = 0. Benda yang dalam keadaan diam dan setimbang disebut
setimbang statis, sedangkan benda yang setimbang namun tidak diam disebut setimbang mekanis.
Setimbang mekanis dibagi menjadi dua macam yaitu:
1. Setimbang translasi, yaitu benda dalam keadaan setimbang, tetapi bertranslasi dengan
kecepatan v konstan.
2. Setimbang rotasi, yaitu benda dalam keadaan setimbang, tetapi berotasi dengan kecepatan
sudut konstan.
Pada sistem partikel, benda dianggap sebagai suatu titik materi. Semua gaya yang bekerja
pada benda dianggap bekerja pada titik materi tersebut, sehingga gaya yang bekerja pada partikel
hanya menyebabkan gerak translasi. Syarat kesetimbangan sistem partikel:

∑ = 0; ∑ = 0, ∑ = 0

Pada gambar di bawah, terdapat 3 buah gaya yang bekerja pada suatu titik partikel dan
partiket tersebut berada pada posisi setimbang, maka berlaku :
1 2 3
1 = 2 = 3
0
jika + + = 180
2
1
3

Gambar 8. Tiga Gaya yang Bekerja pada Suatu Partikel
Pada Gambar 8., resultan gaya yang bekerja pada setiap benda adalah nol. Pada Gambar
benda A dan benda B, semua garis kerja gaya berpotongan pada satu titik, sedangkan pada benda
C garis gaya tidak berpotongan.

Gambar 9. Representasi Diagram Gaya Benda dalam Kesetimbangan
Pada Gambar 9. benda A dan benda B dalam keadaan setimbang statis, karena resultan gaya
yang bekerja pada benda adalah nol dan semua garis kerja gaya berpotongan pada satu titik yang
disebut titik massa. Benda C dalam keadaan setimbang mekanis, karena resultan gaya yang bekerja
pada benda adalah nol, tetapi bergerak rotasi akibat dari garis kerja gaya tidak saling berpotongan.
Selain itu, benda C berotasi dengan konstan, karena resultan torsi pada benda C tidak sama

14