Sebuah batang tegar homogen yg massanya diabaikan dan panjang nya 30 cm dipasang pada sebuah penumpu dengan titik tumpu berjarak 10 cm dari ujung sebelah kiri. Pada ujung kiri batang dipasangkan beban 50 gram dan pada ujung kanan batang dipasang beban 100 gram. Besar, arah dan posisi sebuah gaya yg harus diberikan pada batang, supaya batang seimbang pada posisi horizontal adalah .... a. 300.000 dyne, ke bawah, 5 cm disebelah kiri titik tumpu b. 300.000 dyne, ke bawah, 5 cm disebelah kanan titik tumpu c. 300.000 dyne, ke atas, 5 cm disebelah kanan titik tumpu d. 300.000 dyne, ke atas, 5 cm disebelah kiri titik tumpu

Jawaban yang benar adalah D. Simak penjelasan berikut. Keseimbangan benda tegar adalah keadaan suatu partikel ketika tidak bergerak secara translasi maupun rotasi, karena resultan gaya dan momen gaya sama dengan nol. Jika sistem dalam kondisi setimbang, syarat kesetimbangan sistem adalah Στ = 0. Στ = Σ(F∙r) 0 = w1∙r1 + w2∙r2 + F3∙r3 Keterangan : r: pajang total batang (cm) r1: panjang lengan torsi 1 (cm) r2: panjang lengan torsi 2 (cm) r3: panjang lengan torsi 3 (cm) m1: massa beban 1 (g) m2: massa beban 2 (g) F3: gaya tambahan (dyne) τ: torsi (Nm) w: gaya berat (N) Diketahui: r = 30 cm r1 = 10 cm = 0,1 m r2 = 30-10 = 20 cm = 0,2 m m1 = 50 g = 0,05 kg m2 = 100 g = 0,1 kg F3 = 300.000 dyne (Gaya tambahan di dapatkan dari opsi jawaban karena sama semua) 1 dyne = 10^-5 N sehingga F3 = 3 N Ditanya: r3 ? Jawab: Sistem dalam kondisi setimbang, syarat kesetimbangan sistem adalah Στ = 0. Στ = Σ(F∙r) 0 = w1∙r1 + w2∙r2 + F3∙r3 0 = m1∙g∙r1 + m2∙g∙r2 + F3∙r3 0 = (0,05∙10∙0,1) - (0,1∙10∙0,2) + (3 . r3) 0 =(0,05 - 0,2) + 3 r3 0,15 = 3 r3 r3 = 0,05 m = 5 cm Dengan demikian ,gaya tambahan yang harus ditambahkan adalah 300.000 dyne ke atas, 5 cm di sebelah kiri titik tumpu. Jadi, jawaban yang benar adalah D.