A. ALAT DAN BAHAN
1. Perangkat alat praga momen gaya dan
kesetimbangan 1 set
2. Pasir ½
ember
3. Kawat pengait beban 1 buah
4. Benang/karet pengait secukupnya
5. Timbangan OHAUS 1
buah
B. TEORI DASAR
1.
Kesetimbangan Benda Titik (Partikel)
Penyebab gerak
sumbu benda adalah gaya, dimana semakin besar gaya, maka semakin besar pula
percepatan yang dialami. Partikel adalah benda yang ukurannya dapat diabaikan
sehingga dapat digambarkan sebagai suatu titik materi. Akibatnya, jika gaya
bekerja pada partikel titik tangkap gaya berada tepat pada partikel-partikel
tersebut. Oleh karena itu, partikel hanya mengalami gerak translasi dan tidak
mengalami gerak rotasi. Suatu partikel dikatakan dalam keadaan setimbang
apabila
resultan
gaya yang bekerja pada partikel sama dengan nol.
Apabila adalah bidang
xy, maka syarat kesetimbangan adalah resultan gaya pada komponen sumbu x dan
sumbu y sama dengan nol.
Berdasarkan Hukum I Newton, jika resultan
gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka percepatan benda menjadi
nol. Artinya, bahwa partikel dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan
tetap. Apabila paertikel dalam keadaan diam disebut mengalami kesetimbangan
statis, sedangkan jika bergerak dengan kecepatan tetap disebut kesetimbangan
dinamis.
2.
Kesetimbangan Benda Tegar
Pada umumnya benda
yang sedang bergerak mengalami gerak translasi dan rotasi. Suatu benda
dikatakan setimbang apabila benda memiliki kesetimbangan translasi dan
kesetimbangan rotasi. Dengan demikian, syarat kesetimbangan benda adalah
resultan gaya dan momen gaya terhadap suatu titik sembarang sama dengan nol.
Secara matematis dapat ditukiskan:
.............................. (3)
3.
Momen Kopel
Benda tegar adalah
benda yang apabila dipengaruhi gaya-gaya tidak mengalami perubahan bentuk.
Meskipun benda berotasi namun bentuknya tetap sehingga jarak antara
partikel-partikelnya tetap.
Kolel adalah pasangan dua
buah gaya yang sejajar, sama besar, dan arahnya berlawanan. Pengaruh kopel
terhadap sebuah benda adalah memungkinkan benda berotasi. Besarnya kopel
dinyatakan dengan momen kopel yang merupakan hasil akhir antara gaya dengan
jarak antara kedua gaya tersebut.
Pada
bidang datar xy terdapat beberapa gaya F!, F2, dan F3 saling sejajar dan
bertitik tangkap di (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3) seperti berikut
Resultan
ketiga gaya tersebut adalah R yang bertitik tangkap di (x,y). Jika komponen
gaya yang searah sumbu x adalah F1x, F2x, dan F3x, sedangkan komponen gaya pada
arah sumbu y adalah F1y, F2y, dan F3y dengan jarak x1, x2, dan x3 terhadap
sumbu y, maka berlaku:
C. LANGKAH-LANGKAH
KERJA
1.
Masukan pasir kedalam kantong plastic sebanyak 5
buah kantong dengan berbagai ukuran.
2.
Timbang ke lima pasir tersebut dengan menggunakan
neraca OHAUS.
3.
Kaitkan ke lima kantong pasir pada perangkat
alat peraga momen gaya dan kesetimbangan dengan manggunakan kawat pengait
beban.
4.
Setimbangkan kedua sisi alat peraga momen gaya.
D. LEMBAR DATA PENGAMATAN
No
|
Massa Beban
(Gram)
|
Berat Beban (N)
|
Jarak/Letak Beban (cm)
|
Momen Gaya (Nm)
|
Keterangan
|
1
|
-70
|
-0,7
|
40
|
-0,7 x 0,4 = -0,28
|
Kiri
|
2
|
-130
|
-1,3
|
35
|
-1,3 x 0,35 = -0,455
|
Kiri
|
3
|
-325
|
-3,25
|
30
|
-3,25 x 0,3 = -0,975
|
Kiri
|
4
|
142
|
1,42
|
25
|
1,42 x 0,25 = 0,355
|
Kanan
|
5
|
453
|
4,53
|
30
|
4,53 x 0,3 = 1,359
|
Kanan
|
E. KESIMPULAN DAN SARAN
Menurut kelompok 2, dari hasil
percobaan yang telah kami lakukan bahwa hasil dari perbandingan ruas kiri dan
ruas kanan hampir mendekati nol (0) dengan hasil :
Ruas
kanan dengan jumlah berat pasir sebesar 0,595 kg = 5,95 N dengan jumlah Momen
Gaya 1,714 Nm
Ruas kiri dengan jumlah berat pasir
sebesar 0,525 kg = 5,25 N dengan jumlah Momen Gaya -1,71 Nm
Jadi Resultan momen gayanya
1,714-1,71 = 0.004. Tetapi dalam praktek
kedua momen gaya tersebut sudah dalam keadaan setimbang (mistar dalam keadaan
lurus horizontal).
SARAN:
Dikarenakan alat yang digunakan juga
sederhana, jadi keakuratan dalam menentukan titik kesetimbangan kurang tepat
mencapai titik kesetimbangan yang baik (∑F = 0)
LAPORAN PRAKTUKUM
FISIKA
MOMEN GAYA DAN LETAK
RESULTAN DARI GAYA-GAYA SEJAJAR
Aip Sofiyulloh
SMA NEGERI 1 SUMEDANG
2014