Sebuah batang dibaut di tengahnya. Gaya sebesar 5 N diberikan sejauh 4 m dari baut and gaya lain yang juga sebesar 5 N diberikan sejauh 2 m dari baut seperti pada gambar. Besarnya torsi pada baut tersebut adalah ....

Pertanyaan

0 Nm $\;$
5 Nm $\;$
8,7 Nm $\;$
15 Nm $\;$
26 Nm $\;$

J. Khairina

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar ditunjukkan oleh pilihan E.

Pembahasan

Diketahui:

$F_1=5\;\mathrm N\\F_2=5\;\mathrm N\\r_2=2\;\mathrm m\\{\mathrm\theta}_2=30^\circ\\r_1=4\;\mathrm m\\{\mathrm\theta}_1=30^\circ$

Ditanyakan:

$\sum_{}\tau=...?$

Jawaban:

Momen gaya (torsi) adalah seberapa besar gaya yang diberikan untuk memutar suatu benda terhadap suatu poros tertentu (kecenderungan gaya dalam memutar suatu benda). Torsi akan bernilai positif jika arah putarannya berlawanan jarum jam dan akan bernilai negatif jika arah putarannya searah jarum jam. Untuk menghitung besar momen gaya yang bekerja pada batang terhadap poros titik A, maka perlu terlebih dahulu dihitung besar momen gaya pada masing-masing titik.

Yang dikerjakan F₂:

$\begin{array}{rcl}\tau_2&=&F_2r_2\cos\theta\\&=&5\times2\times\cos30^\circ\\&=&10\times\frac12\sqrt3\\&=&5\sqrt3\end{array}$

Maka momen gaya yang dikerjakan F₂ sebesar $5\sqrt3$ Nm melawan arah jarum jam.

Yang dikerjakan F₁:

$\begin{array}{rcl}\tau_1&=&F_1r_1\cos\theta\\&=&5\times4\times\cos30^\circ\\&=&20\times\frac12\sqrt3\\&=&10\sqrt3\end{array}$

Maka momen gaya yang dikerjakan F₂ sebesar $10\sqrt3$ Nm melawan arah jarum jam.

Maka besar momen gaya yang bekerja pada batang:

$\begin{array}{rcl}\sum_{}\tau&=&\tau_1+\tau_2\\&=&5\sqrt3+10\sqrt3\\&=&15\sqrt3\\&=&25,98\end{array}$

Dengan demikian, jawaban yang benar ditunjukkan oleh pilihan E.

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Batang homogen sepanjang 2 meter dikenai gaya seperti gambar berikut. Titik B adalah titik pusat massa batang. Apabila massa batang 2 kg dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, pernyataan yang benar...

287

0.0

Jawaban terverifikasi