Sebuah tangga homogen seberat 400 N disandarkan pada sebuah dinding sehingga ujung atasnya berjarak 4 m dari tanah. Tentukan besar gaya yang ditekankan tangga dari dinding dan tanah jika seseorang dengan berat 600 N mencapai tinggi 1/3 dari tinggi tangga serta tangga masih dalam keadaan setimbang. (Anggap bahwa tangga licin, namun tanah kasar)

Jawaban yang benar adalah 300 N dan 1.000 N. Suatu benda tegar berada dalam keseimbangan statis bila benda dalam keadaan diam dan resultan gaya pada benda sama dengan nol serta torsi terhadap titik sembarang yang dipilih sebagai poros sama dengan nol. Secara matematis, syarat keseimbangan benda tegar adalah : 1. Syarat keseimbangan translasi, ∑F = 0 dengan : ∑F = resultan gaya (N) 2. Syarat keseimbangan rotasi, ∑τ = 0 dengan : ∑τ = resultan torsi (Nm) Momen gaya atau torsi adalah ukuran keefektifan sebuah gaya yang bekerja pada suatu benda untuk memutar benda tersebut terhadap suatu titik poros tertentu. Rumus momen gaya ditulis : τ = F l dengan : τ = torsi atau momen gaya (N m) F = gaya (N) l = lengan torsi (m) Antara gaya dengan lengan torsi harus saling tegak lurus Torsi yang putarannya berlawanan dengan arah jarum jam bertanda (+), sebaliknya torsi yang putarannya searah dengan arah jarum jam bertanda (-). Diketahui : w1 = 400 N w2 = 600 N OB = 4 m AB = 5 m AC = ½ x 5 m = 2,5 m AD = ⅓ x 5 m = 5/3 m Ditanya : NB dan NA Pembahasan : Hitung jarak OA dengan menggunakan Teorema Phytagoras : OA = √(5² - 4²) OA = √9 OA = 3 m Hitung nilai perbandingan trigonometri untuk : cos 𝜃 = OA/AB cos 𝜃 = 3/5 Tinjau syarat keseimbangan rotasi di di titik A : ∑τ di A = 0 -(NB x OB) + (w1 cos 𝜃 x AC) + (w2 cos 𝜃 x AD) = 0 -(NB x 4) + (400 x 3/5 x 2,5) + (600 x 3/5 x 5/3) = 0 4NB = 600 + 600 NB = 1200/4 NB = 300 N Gaya yang ditekankan tangga dari dinding = 300 N Tinjau keseimbangan translasi : ∑Fy = 0 NA - w1 - w2 = 0 NA = 400 + 600 NA = 1.000 N Gaya yang ditekankan tangga pada tanah adalah 1.000 N. Jadi besar gaya yang ditekankan tangga dari dinding dan tanah berturut-turut adalah 300 N dan 1.000 N.