Momen Gaya Dan Pembahasannya | Pada kesempatan kali ini aku akan memperlihatkan kumpulan contoh soal momen gaya dan pembahasannya. Anda sanggup menggunakannya untuk latihan kemampuan mengerjakan soal soal yang berafiliasi dengan bahan momen gaya. Nah, dibawah ini ialah beberapa contoh soal momen gaya dan pembahasannya. Selamat belajar
dan Jawaban Momen Gaya Pada Batang dan Bidang I
1. Tiga buah gaya F1 = 15 N, F2 = 5 N dan F3 = 10 N, bekerja pada batang yang panjangnya 50 cm. Jika F1 berjarak 20 cm dari F3, F1 berjarak 30cm dari F2, maka besar resultan momen gaya terhadap poros pada tengah-tengah batang adalah... ( berat batang diabaikan )
Jawaban :
Poros berada di tengah-tengah batang maka gambarnya menjadi sebagai berikut :
Perhatikan juga lengan momennya harus terhadap poros yang berada di tengah-tengah batang
2 . Pada batang homogen AC yang panjangnya 5 m dikenai gaya F1 dan F2 (seperti pada gambar) . Jika momen gaya yang dialami oleh batang tersebut 120 Nm dan batang berputar berlawanan arah jarum jam pada sumbu putar X. Maka besar F1 adalah….
Jawaban :
Kita menganggap momen gaya berlawanan jarum jam ialah positif.
3 . Gaya-gaya F1 = 8 N, F2 = 10 N, F3 = 12 N bekerja pada bidang persegi yang besisi 10 m. Besar momen gaya total terhadap titik A adalah….
Jawaban :
Gaya F1 dan F2 menghasilkan torsi nol alasannya ialah garis gayanya melalui poros.
dan Jawaban Momen Gaya II
:
Dua roda silinder dengan jari-jari r1 = 30 cm dan r2 = 50 cm disatukan dengan sumbu yang melewati sentra keduanya, menyerupai pada gambar. Hitunglah momen gaya total pada roda gabungan!
Penyelesaian:
Diketahui:
r1 = 30 cm = 0,3 m
r2 = 50 cm = 0,5 m
F1 = -50 N (berlawanan arah jarum jam)
F2 = +50 N (searah jarum jam)
Ditanya: Στ = ... ?
Jawab:
Komponen gaya F2 yang tegak lurus r2 adalah:
F2 sin 60 derajat
sehingga:
Στ = τ2 – τ1 = r2 . F2 sin 60 o – r1 F1 = 0,5 x 50 x (1/2 √3) – (0,3 x 50) = 6,65 Nm2
dan Pembahasan Torsi III
1. Tentukan momen gaya yang dialami benda pada gambar di bawah ini!
Pembahasan :
Pada gambar di atas, momen gayanya searah yaitu sama-sama searah jarum jam sehingga resultan momen gayanya merupakan jumlah dari semua torsi yang bekerja.
∑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.
2. Jika diketahui jarak F1 ke P = 4 m dan Jarak F2 ke P = 2 m, maka tentukan torsi total yang dialami benda pada gambar di bawah ini!
Pembahasan :
Ingat bahwa untuk mengerjakan soal wacana torsi atau momen gaya, perhatikan gaya harus tegak lurus dengan lengannya. Karena F2 belum tegak lurus dengan lengannya maka harus diproyeksikan terlebih dahulu menjadi F2x dan F2y menyerupai di bawah ini.
Dari gambar di atas terang terlihat bahwa gaya yang tegak lurus dengan lengannya hanya F2y dan F1 sedangkan F2 dan F2x tidak memenuhi syarat. Dengan begitu, maka momen gaya totalnya ialah :
∑τ = τ2y + τ1
⇒ ∑τ = F2 sin 30o (2) + F1 (4)
⇒ ∑τ = 20 (½) (2) + 10 (4)
⇒ ∑τ = 20 + 40
⇒ ∑τ = 60 Nm.
3. Sebuah batang homogen bermassa 3 kg dan panjang 40 cm, diberi beban 2 kg pada salah satu ujungnya dan ujung lainnya sebagai tumpu. Jika F sebesar 280 N mengarah ke atas bekerja pada jarak 5 cm dari titik tumpu, maka hitunglah momen gayanya.
Pembahasan :
Ingat bahwa batang mempunyai gaya berat yang arahnya ke bawah dan akan berkontribusi dalam perhitungan momen gaya alasannya ialah gaya berat tegak lurus dengan lengannya. Jika digambarkan, gaya-gaya yang bekerja 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 ialah :
∑τ = 20 (0,4) + 30 (0,2) − 280 (0,05)
⇒ ∑τ = 8 + 6 − 14
⇒ ∑τ = 14 − 14
⇒ ∑τ = 0.
Dengan begitu berarti batang tidak berputar atau berada dalam kesetimbangan.
4. Jika poros perputaran oleh gaya-gaya yang bekerja berada pada titik sentra persegi, maka hitunglah momen gaya total.
Pembahasan :
Pada gambar di atas, gaya yang sudah memenuhi syarat yaitu tegak lurus dengan lengan gayanya ialah F2 dan F3. F1 terang tidak memenuhi syarat dan torsinya sama dengan nol. Sedangkan F4 harus diproyeksikan terlebih dahulu menjadi F4x dan F4y sebaga berikut :
Dari gambar terang terlihat bahwa F4x dan F4y memenuhi syarat yaitu tegak lurus dengan lengannya. Jika R2 ialah lengan F2, R3 ialah lengan F3, R4x ialah lengan F4x dan R4y ialah lengan F4y, maka resultan torsinya ialah :
∑τ = τ2 + τ3 + τ4x − τ4y
⇒ ∑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.
Soal dan Pembahasan Momen Gaya (Torsi) IV
Kumpulan Soal Momen Gaya (Torsi)
1. Soal dan Pembahasan Momen Gaya/Torsi dalam laman ini menyajikan soal dan pembahasan wacana konsep momen gaya/ torsi yang sering keluar dalam ujian sekolah, ujian nasional dan SBMPTN. Materi momen gaya atau torsi dipelajari oleh siswa kelas XI Sekolah Menengan Atas dan mahasiswa yang mempelajari Fisika Dasar.
Soal Momen Gaya atau Torsi untuk persiapan UH, US, UAN, SBMPTN1. Besaran yang mengakibatkan benda bergerak melingkar adalah...
a. Gaya
b. Torsi
c. Momen Inersia
d. Kecepatan Sudut
d. Momentum Sudut
Kunci Jawaban : B
Besaran yang mengakibatkan benda bergerak melingkar ialah momen gaya atau torsi.
2. Momen gaya atau torsi ialah besaran fisika pada gerak melingkar yang analogi dengan...
a. Gaya pada gerak lurus
b. Massa pada gerak lurus
c. Kecepatan pada gerak lurus
d. Momen Inersia pada gerak melingkar
e. Momentum Sudur pada gerak melingkar
Kunci Jawaban : A
Berdasarkan klarifikasi soal no 1, maka kita sanggup analogikan momen gaya atau torsi dengan gaya pada gerak lurus, alasannya ialah yang mengakibatkan benda sanggup bergerak lurus ialah alasannya ialah adanya gaya.
3. Batang AB mempunyai panjang 10 meter dengan poros di titik B diberikan gaya 20 N membentuk sudut siku-siku terhadap batang. Besar torsi yang dialami oleh batang AB adalah...
a. 50 Nm
b. 100 Nm
c. 150 Nm
d. 200 Nm
e. 250 Nm
Kunci Jawaban: D
Besar torsi yang dialami oleh batang dengan gaya membentuk sudut siku-siku di dapatkan dari persamaan torsi τ = F. r. Sin α ( alasannya ialah α = 90o)
τ = F. r
τ = 20 N. 10 m
τ = 200 Nm
4. Momen gaya yang dialami oleh sistem menyerupai pada gambar di bawah ini ketika poros ada pada titik O adalah...
a. 12 Nm searah jarum jam
b. 28 Nm searah jarum jam
c. 52 Nm searah jarum jam
d. 28 Nm berlawanan arah jarum jam
e. 52 Nm berlawanan arah jarum jam
Kunci Jawaban: B
Untuk soal menyerupai ini, fokus pertama kita ialah menimbulkan titik O sebagai acuan. Jika putaran yang searah jarum jam bernilai positif, maka arah torsi juga kita tulis + dan sebaliknya.
τ = - τ1 + τ2
τ = - F1 r1 Sin 30 + F2 r2 Sin 90
τ = - 12. 2. ½ + 8. 5. 1
τ = - 12 + 40
τ = + 28 Nm
tanda + membuktikan arah putaran akhir torsi di titik O searah jarum jam.
5. Perhatikan gambar beikut ini!
Batang PQR mempunyai panjang 4 m dan massa 4 kg. Jika F1 = F2 = F3 = 20 N dan panjang PQ 1 m. Besar momen gaya total di titik Q secara adalah...
a. 10 Nm
b. 20 Nm
c. 40 Nm
d. 50 Nm
e. 60 Nm
6. Perhatikan gambar di bawah ini!
Sebuah batang homogen mempunyai panjang 4 m. Tiap ujung batang dikenakan gaya F = 30 N. Maka besar momen kopel gaya pada batang adalah...
a. 60 Nm
b. 80 Nm
c.120 Nm
d.140 Nm
e.160 Nm
Kunci Jawaban: C
Untuk mencari momen kopel kita memakai rumus
M = F. d
Keterangan:
M = Momen kopel
F = Gaya kopel
d = panjang lengan kopel
Maka,
M = 30. 4 = 120 Nm
7. Salah satu contoh penerapan momen gaya dalam kehidupan sehari-hari adalah...
a. Sebuah apel yang diikat dengan tali kemudian diputar.
b. Mengangkat barang memakai pengungkit jenis 1.
c. Mendorong meja pada bidang datar yang licin.
d. Menghentikan benda yang sedang bergerak.
e. Sebuah batang yang terletak pada bidang datar.
Kunci Jawaban: B
Pengungkit jenis 1 ialah pesawat sederhana dimana tuas berada di tengah antara beban dan gaya. Hal ini merupakan penerapan momen gaya dalam kehidupan sehari-hari.
Itulah tadi Momen Gaya Dan Pembahasannya. semoga dengan adanya soal soal tersebut kita sanggup berguru dan memahami bahan wacana momen gaya. Demikianlah Momen Gaya Dan Pembahasannya.
EmoticonEmoticon