Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan prinsip momen gaya. Perhatikan beberapa gambar di bawah ini.
Seseorang membantu mengeluarkan ban mobil dari lubang dengan menggunakan tuas. Gaya yang diberikan pada tuas yang lebih panjang mampu mengangkat ban mobil yang berada pada tuas yang yang lebih pendek
Seorang anak kecil membuka pintu untuk ibunya yang baru pulang belanja.
Gaya kecil yang diberikan anak pada pegangan pintu mampu menarik pintu sehingga dapat terbuka dengan mudah
Pertanyaan 1 :
Dapatkah kamu menyebutkan kembali, contoh contoh lain berkaitan dengan momen gaya dalam kehidupan sehari hari?
Coba simulasikan, gambar di bawah ini, kemudian jawab pertanyaan berikut:
Pertanyaan 2 :
Jika berat 1 lebih besar dari berat 2, kemana arah gerak batang berputar?
Jika berat 1 lebih ringan dari berat 2, kemana arah gerak batang berputar?
Dari simulasi, dapat disimpulkan bahwa untuk jarak yang sama dari titik gaya ke poros putaran, arah putaran ditentukan oleh ....
Simulasikan kembali, gambar di bawah ini!
Pertanyaan 3 :
gaya yang sama, misal kiri 10N, kanan 10N, dengan lengan yang berbeda seperti gambar di atas, kemana arah batang bergerak?
Bagaimana agar batang bergerak searah jarum jam?
Bagaimana agar batang bergerak berlawanan arah jarum jam?
Berapa gaya yang bisa diberikan di sebelah kiri dan sebelah kanan agar batang tetap setimbang?
Dari simulasi ini, dapat disimpulkan bahwa untuk gaya yang yang arah putaran juga ditentukan oleh ....
MOMEN GAYA atau Torsi adalah gaya pada sumbu putar yang dapat menyebabkan benda bergerak melingkar atau berputar.
Momen gaya dengan poros O besarnya adalah:
dengan
Bagaimana jika tidak tegak lurus:
Uraikan gaya tersebut sehingga diperoleh komponen gaya yang tegak lurus. Seperti gambar di atas, maka diperoleh F.Sin (tetha), maka momen gaya nya menjadi:
dengan sudut tetha yaitu sudut yang dibentuk antara garis gaya dengan lengan gaya nya.
Coba simulasikan animasi di bawah ini
Pertanyaan 4:
Sebuah batang dengan panjang 2 meter diberi poros pusat putaran di salah satu ujungnya. Jika diberi gaya 10 N di pusat batang (bagian tengah batang) seperti simulasi di atas, berapa momen gaya yang bekerja pada batang dan kemana arah putaran batang?
Pertanyaan : Bagaimana buah disusun dalam keranjang agar sistem tetap setimbang?
LATIHAN SOAL
Sebuah penggaris panjang 10 m, pada skala 100 dikerjakan gaya 20 N yang membentuk sudut 37 derajat terhadap penggaris. Jika penggaris berputar dengan sumbu putar pada skala 20, torsi yang dihasilkan gaya tersebut adalah ....
Pada batang PQ yang panjang 2m dan massa diabaikan, dikerjakan tiga gaya seperti gambar.
Panjang PO = OQ, cos 53 = 3/5 dan sin 53 = 4/5. Resultan momen gaya yang bekerja pada batang terhadap ujung P sebagai porosnya adalah ....