Page 9 - bingx

BAB I

Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar

MOMEN GAYA (TORSI)
Sebuah benda memerlukan gaya untuk dapat melakukan rotasi terhadap porosnya. Semakin
besar gaya yang dilakukan, maka semakin besar pula kecepatan sudutnya. Dalam kehidupan
sehari-hari, penerapan gaya yang digunakan untuk memutar suatu benda salah satunya adalah
memutar baut dengan menggunakan kunci Inggris. Seperti pada Gambar 1, semakin besar gaya
yang dikeluarkan oleh pekerja untuk memutar baut, maka semakin mudah baut/kunci Inggris itu
berputar. Pekerja tersebut juga akan merasa lebih ringan saat memutar baut, apabila menempatkan
tangan lebih menjauhi poros putaran (baut).

Gambar 1. (A) Kunci Inggris yang Diputar oleh Tangan yang Dekat dengan Poros Putar
(B) Kunci Inggris yang Diputar oleh Tangan yang Jauh dari Poros Putar
Jarak antara posisi gaya terhadap sumbu putar kunci Inggris dapat disebut sebagai lengan
gaya/lengan momen. Kecenderungan gaya untuk membuat sebuah benda bergerak melingkar
terhadap sumbu putarnya dapat disebut dengan torsi. Besar torsi oleh sebuah gaya F yang
bekerja tegak lurus pada benda dengan jarak r dari sumbu putar dapat dirumuskan sebagai berikut
:
= ×

Jika gaya yang diberikan tidak tegak lurus terhadap benda, maka lengan gaya digambarkan
sebagai jarak tegak lurus antara sumbu rotasi dengan garis perpanjangan yang ditarik sepanjang
garis gaya. Persamaan = × dapat berubah fungsi menjadi fungsi sin atau fungsi cos tergantuk
sudut yang terbentuk antara gaya dengan lengan gaya dengan persamaan :
=

atau
=

Apabila terdapat 4 gaya yang bekerja pada suatu benda, seperti Gambar 2, masing-masing
gaya dapat mengakibatkan benda berotasi terhadap sumbu O. Gaya F1 dan F4 cenderung membuat
benda berotasi berlawanan arah jarum jam, sedangkan gaya F2 dan gaya F3 cenderung membuat
benda berotasi searah jarum jam

Gambar 2. Sebuah Benda yang Dikenai

3