Lima buah gaya yang bekerja pada suatu batang sepanjang 1 m ditunjukkan pada gambar berikut. Jika massa batang diabaikan dan titik C sebagai sumbu putar, besar dan arah momen gaya yang dialami batang tersebut adalah .... a. 0 Nm diam b. 0,9 Nm searah jarum jam c. 0,9 Nm berlawanan arah jarum jam d. 1,0 Nm searah jarum jam e. 1,0 Nm berlawanan arah jarum jam

Question

Jawabannya E. 1,0 Nm berlawanan arah jarum jam.

Diketahui:

poros di C

F1 = 20 N (berlawanan jarum jam)

α1 = 77°

L1 = 10 + 50 = 60 cm = 0,6 m

F2 = 24 N (searah jarum jam)

α2 = 17°

L2 = 50 cm = 0,5 m

F3 = 25 N (di poros)

L3 = 0 m (di poros)

F4 = 20 N (berlawanan jarum jam)

α4 = 30°

L4 = 100 - (50 + 10 + 30) = 100 - 90 = 10 cm = 0,1 m

F5 = 30 N (searah jarum jam)

α5 = 43°

L5 = 10 + 30 = 40 cm = 0,4 m

Ditanya:

τ = ....?

Jawab:

Momen gaya atau torsi adalah perkalian antara gaya dengan suatu lengan gaya pada suatu sumbu putar yang membuat benda berputar. Kesepakatan arah momen gaya yaitu jika berlawanan arah jarum jam, maka negatif, sedangkan jika searah jarum jam, maka positif. Momen gaya dirumuskan dengan:

τ = F x L

dimana

τ = Momen gaya (Nm)

F = gaya (N)

L = lengan gaya (m)

Maka, besar dan arah momen gaya yang dialami batang tersebut, yaitu:

τ = τ1 + τ2 + τ3 + τ4 + τ5

τ = - F1×L1×sin 77° + F2×L2×sin 17° + F3×L3 - F4×L4×sin 30° + F5×L5×sin 43°

τ = - 20×0,6×0,97 + 24×0,5×0,29 + 25×0 - 20×0,1×0,5 + 30×0,4×0,68

τ = - 11,64 + 3,48 + 0 - 1 + 8,16

τ = - 1 Nm (negatif artinya arahnya berlawanan jarum jam)

Jadi, besar dan arah momen gaya yang dialami batang tersebut adalah 1 Nm berlawanan arah jarum jam. Sehingga, jawaban yang tepat adalah E.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa