Sebuah benda pejal berbentuk lingkaran dalam keadaan diam, seperti gambar di bawah ini. Perbandingan gaya normal yang bekerja di titik P dan Q adalah....

<p>Jawaban yang benar adalah √2 : 1.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>Sebuah gambar benda pejal ditopang pada dua titik setimbang.</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya:</p><p>NP : NQ = ...?</p><p>&nbsp;</p><p>Jawab:</p><p>Konsep yang kita gunakan adalah penerapan hukum Newton dan kesetimbangan partikel. Pada hukum I Newton dinyatakan bahwa:</p><p>"Saat suatu benda sedang diam, maka benda akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak lurus beraturan akan terus bergerak lurus beraturan, jika resultan gaya yang bekerja sama dengan nol."</p><p>Secara matematis dinyatakan oleh: ΣF = 0.</p><p>&nbsp;</p><p>Pada kesetimbangan partikel berlaku aturan sinus berikut ini:</p><p>F1/sin α = F2/sin β = F3/sin θ</p><p>&nbsp;</p><p>dimana:</p><p>ΣF = resultan gaya (N).</p><p>F1, F2, dan F3 = gaya-gaya yang bekerja (N)</p><p>α, β, dan θ = sudut apit antara dua gaya.</p><p>&nbsp;</p><p>Diagram gaya pada benda pejal disajikan seperti pada Gambar 1 di bawah. Terlihat uraian besar sudut yang dibentuk antara satu gaya dengan gaya yang lain.</p><p>&nbsp;</p><p>Selanjutnya dari Gambar 2 aturan sinus yang diperoleh adalah:</p><p>F1/sin α = F2/sin β = F3/sin θ</p><p>w/sin 75° = NP/sin 135° = NQ/sin 150°.</p><p>&nbsp;</p><p>Maka, dari hubungan NP dan NQ di atas didapatkan hasil perbandingan berikut:</p><p>NP/sin 135° = NQ/sin 150°</p><p>NP/(1/2 √2) = NQ/(1/2)</p><p>NP/√2 = NQ/1</p><p>NP/NQ = √2/1</p><p>NP : NQ = √2 : 1.</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, perbandingan gaya normal yang bekerja di titik P dan Q adalah √2 : 1.</p>