Seorang anak bermassa 100 kg berada diatas jembatan papan kayu bermassa 100 kg yang diletakkan di atas dua tonggak A dan C tanpa dipaku. Sebuah tong berisi air bermassa total 50 kg diletakkan di titik B. Jika jarak AB = 2 m, BC = 4 m dan AD = 8 m, berapa jarak terjauh anak dapat melangkah dari titik C agar papan kayu tidak terbalik?

Jawaban yang benar adalah anak dapat melangkah hingga titik D tanpa papan kayu terbalik. 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 : ma = 100 kg mp = 100 kg mb = 50 kg la = a m lp = 2 m lb = 4 m g = 10 m/s² AD = 8 m Ditanya : a = ...? Pembahasan : Syarat agar papan kayu tidak terbalik maka gaya yang bekerja pada penumpu A sama dengan nol (NA = 0) Tinjau syarat keseimbangan rotasi di titik C : ∑τ di C = 0 (wb x lb) + (wp x lp) - (wa x la) = 0 (mb x g x lb) + (mp x g x lp) - (ma x g x a) = 0 (50 x 10 x 4) + (100 x 10 x 2) - (100 x 10 x a) = 0 4000 = 1000a a = 4 m Jarak terjauh anak dari titik C agar papan tidak terbalik adalah 4 m karena jarak C ke D hanya 2 m maka anak dapat berjalan hingga titik D tanpa papannya terbalik. Jadi anak dapat melangkah hingga titik D tanpa papan kayu terbalik.