Diketahui:
F1 = 10 N
F2 = 20 N
α2 = 30°
F3 = 30 N
F4 = 20 N
α4 = 60°
poros di titik O
Ditanya: τ=...?
Jawaban:
Momen gaya merupakan ukuran kemampuan benda untuk melakukan geark rotasi. Momen gaya dipengaruhi oleh gaya (F) dan lengan gaya (r). Lengan gaya adalah jarak titik tangkap gaya ke poros rotasi. Untuk menghasilkan momen gaya maksimum, gaya dan lengan gaya harus tegak lurus. Maka untuk gaya F2 dan F4 harus dicari komponen gaya yang tegak lurus lengan gaya yaitu F2 sin α2 dan F4 cos α4. Sehingga,
Momen gaya akibat F1
τ1τ1τ1===F1r1(10 N)(5 m)50 Nm
arahnya berlawanan arah jarum jam (-)
Momen gaya akibat F2
τ2τ2τ2τ2====F2 sin α2⋅r2F2 sin 30∘⋅r2(20 N)(0,5)(2 m)20 Nm
arahnya berlawanan arah jarum jam (-)
Momen gaya akibat F3
Karena F3 bekerja tepat pada titik pusat rotasi maka momen gayanya nol.
τ3=0
Momen gaya akibat F4
τ4τ4τ4τ4====F4 cos α4⋅r4F4 cos 60∘⋅r4(20 N)(0,5)(2 m)20 Nm
arahnya searah dengan arah jarum jam (+)
Momen gaya total
τττ===τ1+τ2+τ3+τ4−50 Nm−20 Nm+0+20 Nm−50 Nm
tanda negatif menunjukkan arahnya yaitu berlawanan arah jarum jam.
Dengan demikian, Besar momen gaya total batang jika diputar pada poros titik O adalah 50 Nm.
Jadi, jawaban yang tepat adalah A.