Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Sebuah partikel akan seimbang jika resultan gaya-gaya yang bekerja pada partikel itu bernilai nol.

Apa perbedaan kesetimbangan partikel dan benda tegar?

Apabila partikel dalam keadaan diam disebut mengalami kesetimbangan statis, sedangkan jika bergerak dengan kecepatan tetap disebut kesetimbangan dinamis. Benda tegar adalah benda yang apabila dipengaruhi gaya-gaya tidak mengalami perubahan bentuk.

Apa itu Keseimbangan indiferen?

Keseimbangan netral (indeferen) Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada benda tidak naik atau tidak turun. Akan tetapi, benda berada di posisinya yang baru.

Sebutkan apa saja syarat kesetimbangan?

Syarat keseimbangan yang berlaku pada benda tegar adalah syarat keseimbangan translasi dan rotasi. Adapun syarat yang harus dipenuhi yaitu resultan dari semua gaya yang bekerja pada benda tegar harus sama dengan nol (∑F = 0) , dan resultan torsi yang bekerja pada benda tegar harus sama dengan nol (∑T = 0).

Kapan sebuah partikel dikatakan seimbang?

Sebab syarat utama suatu partikel dikatakan seimbang apabila gaya gaya yg ada sama dengan 0. Hal ini bisa saja dikarenakan partikel tersebut dalam keadaan diam (keseimbangan statis) atau bisa juga ketika dalam kedaan bergerak lurus beraturan (keseimbangan dinamis).

Apa itu benda partikel?

Dalam ilmu fisika, partikel (atau korpuskula dalam teks yang lebih tua) adalah objek terlokalisasi kecil yang dapat memiliki beberapa sifat fisik atau kimia seperti volume atau massa.

Apa yang dimaksud dengan keseimbangan gaya?

Sebuah benda tegar dikatakan dalam keseimbangan jika gaya–gaya yang bereaksi pada benda tersebut membentuk gaya / sistem gaya ekvivalen dengan nol. Jika ditinjau dari Hukum III Newton, maka keseimbangan terjadi jika gaya aksi mendapat reaksi yang besarnya sama dengan gaya aksi tetapi arahnya saling berlawanan.

Apa itu kesetimbangan translasi dan rotasi?

Jika dikatakan setimbang translasi, maka resultan gaya yang dialami benda baik pada sumbu x dan sumbu y akan sama dengan nol. Benda akan dikatakan setimbang rotasi jika resultan momen gaya yang dialaminya sama dengan nol (∑τ = 0). Untuk menentukan resultan gaya yang bekerja pada benda maka kita gunakan aturan vektor.

Apakah kesetimbangan partikel pada bidang xy?

Apabila partikel pada bidang xy, maka syarat kesetimbangan adalah resultan gaya pada komponen sumbu x dan sumbu y sama dengan nol. Berdasarkan Hukum I Newton, jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka percepatan benda menjadi nol. Artinya, bahwa partikel dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap.

Apakah benda titik atau partikel berada dalam keadaan setimbang?

Penyederhanaan sistem biasa dilakukan dengan menganggap benda sebagai partikel atau benda titik. Pada kajian kali ini kita akan fokus pada syarat suatu benda titik atau partikel berada dalam keadaan setimbang. Konsep dasar untuk partikel dalam keadaan setimbang statis ataupun dinamis (v konstan) adalah resultan gaya pada sistem sama sengan nol.

Apakah partikel merupakan penyebab gerak sumbu benda?

Kesetimbangan Partikel Penyebab gerak sumbu benda adalah gaya, dimana semakin besar gaya, maka semakin besar pula percepatan yang dialami. Partikel adalah benda yang ukurannya dapat diabaikan sehingga dapat digambarkan sebagai suatu titik materi.

Apakah benda terdiri dari banyak partikel?

Untuk mencari perbandingan gaya-gayanya, gunakan persamaan berikut. Pada prinsipnya, sebuah benda terdiri dari banyak partikel di mana setiap partikel memiliki berat. Resultan seluruh berat partikel di dalam benda disebut sebagai berat benda. Berat benda bekerja melalui satu titik tunggal yang disebut titik berat (titik gravitasi).

https://www.youtube.com/watch?v=dVRgLEz0Ahg

Keseimbangan benda tegar dapat dibedakan menjadi tiga, antara lain:

  • Keseimbangan stabil (mantap)

Keseimbangan stabil dapat diartikan sebagai kemampuan suatu benda untuk kembali ke posisi semula saat benda diberi gangguan.

  • Keseimbangan labil (goyah)

Keseimbangan labil dapat terjadi jika benda tidak bisa kembali ke posisi semula saat gangguan yang terjadi pada benda dihilangkan.

  • Keseimbangan netral atau indeferen

Keseimbangan netral atau indeferen terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada benda tidak naik atau tidak turun.

Pembahasan:

Keseimbangan dapat diartikan sebagai kemampuan untuk mempertahankan perilaku atau postur tubuh maupun benda dalam berbagai posisi. Keseimbangan benda tegar dapat diartikan sebagai suatu kondisi di mana momentum suatu benda bernilai nol. Hal tersebut berarti jika awalnya suatu benda diam, benda tersebut akan cenderung untuk tetap diam. Ada dua syarat yang berlaku untuk keseimbangan beda tegar, antara lain;

  • Total gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol.
  • Total momen gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol.

Pelajari lebih lanjut

Detail jawaban

Kelas: 10

Mapel: Fisika

Bab: Bab 9 - Momentum dan Impuls

Kode: 10.6.9

#AyoBelajar

#SPJ2

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Pembahasan :

Keseimbangan stabil : kemampuan suatu benda untuk kembali ke posisi semula saat benda diberi gangguan.

Keseimbangan labil : terjadi jika benda tidak bisa kembali ke posisi semula saat gangguan pada benda dihilangkan.

Keseimbangan netral (indeferen) : terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada benda tidak naik atau tidak turun.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Hai Quipperian, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat dan tetap semangat ya!

Siapa di antara Quipperian yang memiliki lampu gantung di rumah? Jika memiliki lampu gantung, cobalah perhatikan tangkai lampu tersebut, terbuat dari apakah tangkainya? Apakah mungkin tangkai lampu gantung terbuat dari karet atau bahkan tali rafia? Jelas tidak mungkin, ya. Jika tangkai lampu terbuat dari tali rafia, besar kemungkinan tali akan putus. Akibatnya, lampu bisa jatuh. Itulah mengapa tangkai lampu gantung umumnya terbuat dari logam yang dibentuk menyerupai rantai. 

Hal itu bertujuan untuk menjaga keseimbangan lampu karena tali penopangnya kuat dan kokoh. Posisi lampu akan tetap seimbang jika tidak dikenai gaya dari luar, misalnya gaya sentuh. Keseimbangan yang dialami lampu gantung tersebut ternyata menggunakan prinsip keseimbangan benda tegar yang ada di Fisika, lho. Ingin tahu selengkapnya tentang keseimbangan benda tegar? Simak pembahasan berikut.

Pengertian Benda Tegar

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Benda tegar adalah suatu benda yang bentuknya tidak berubah saat diberi gaya dari luar. Benda dianggap sebagai suatu titik materi yang ukurannya bisa diabaikan. Hal itu berlaku jika benda dimasukkan dalam sistem partikel. Itulah mengapa, semua gaya yang bekerja pada benda tersebut hanya dianggap bekerja pada titik materi yang menyebabkan terjadinya gerak translasi (∑F = 0)

Keseimbangan benda tegar adalah kondisi di mana momentum suatu benda bernilai nol. Artinya, jika awalnya suatu benda diam, benda tersebut akan cenderung untuk diam.

Jika ditinjau dari sistem partikel, syarat keseimbangan yang berlaku pada benda hanya syarat keseimbangan translasi. Hal itu berbeda dengan syarat keseimbangan benda tegar.

Syarat Keseimbangan Benda Tegar

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Syarat keseimbangan yang berlaku pada benda tegar adalah syarat keseimbangan translasi dan rotasi. Adapun syarat yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Macam-macam Keseimbangan Benda Tegar

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Berdasarkan kemampuan benda untuk kembali ke posisi semula, keseimbangan benda tegar dibagi menjadi tiga, yaitu sebagai berikut.

1. Keseimbangan stabil (mantap)

Keseimbangan stabil adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke posisi semula saat benda diberi gangguan. Gangguan tersebut mengakibatkan posisi benda berubah (pusat gravitasi O naik). Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

2. Keseimbangan labil (goyah)

Keseimbangan labil terjadi jika benda tidak bisa kembali ke posisi semula saat gangguan pada benda dihilangkan. Gangguan yang diberikan menyebabkan posisi benda berubah (pusat gravitasi O turun). Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

3. Keseimbangan netral (indeferen)

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada benda tidak naik atau tidak turun. Akan tetapi, benda berada di posisinya yang baru. Perhatikan gambar berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Benda yang berada dalam keseimbangan stabil bisa mengalami gerak menggeser (translasi) atau mengguling (rotasi) saat diberi gaya dari luar. Apa sih syarat benda dikatakan mengalami translasi atau rotasi?

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Momen Kopel

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Momen kopel adalah pasangan gaya yang besarnya sama, tetapi berlawanan arah. Kopel yang bekerja pada suatu benda akan menyebabkan terbentuknya momen kopel. Secara matematis, momen kopel dirumuskan sebagai berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Keterangan:

M = momen kopel (Nm);

F = gaya (N); dan

d = panjang lengan gaya (m).

Oleh karena memiliki besar dan arah, maka momen kopel termasuk dalam besaran vektor. Untuk itu, Quipperian harus memperhatikan kecenderungan benda saat berputar. Cara termudahnya dengan membuat perjanjian tanda seperti berikut.

  1. Momen kopel bernilai negatif jika berputar searah putaran jarum jam.
  2. Momen kopel bernilai positif jika berlawanan dengan arah putaran jarum jam.

Jika beberapa momen kopel bekerja pada suatu bidang, persamaannya menjadi:

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Keseimbangan Tiga Buah Gaya

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Saat Quipperian menjumpai ada tiga buah gaya bekerja pada satu titik partikel dalam keadaan seimbang, gunakan SUPER “Solusi Quipper” berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Ilustrasi ketiga gaya ditunjukkan oleh gambar berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Untuk mencari perbandingan gaya-gayanya, gunakan persamaan berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Titik Berat

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Pada prinsipnya, sebuah benda terdiri dari banyak partikel di mana setiap partikel memiliki berat. Resultan seluruh berat partikel di dalam benda disebut sebagai berat benda. Berat benda bekerja melalui satu titik tunggal yang disebut titik berat (titik gravitasi). Untuk benda yang ukurannya tidak terlalu besar, titik berat hampir berimpit dengan pusat massanya. Perhatikan ilustrasi berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Adapun koordinat titik beratnya (w) dirumuskan sebagai berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

1. Titik berat benda berdimensi satu

Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Untuk benda homogen berbentuk garis, titik beratnya bisa dilihat di tabel berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

2. Titik berat benda berdimensi dua (luas)

Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Untuk benda homogen berbentuk bidang, titik beratnya bisa dilihat di tabel berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

3. Titik berat benda berdimensi tiga (volume)

Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Untuk benda homogen berbentuk ruang, titik beratnya bisa dilihat di tabel berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Belajar keseimbangan benda tegar belum afdal jika belum mengerjakan latihan soal, ya. Berikut ini contoh-contoh soal terkait keseimbangan benda tegar yang bisa Quipperian pelajari selanjutnya.

Contoh soal 1

Sebuah benda bermassa M berada pada sistem seperti berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Tentukan gaya normal di titik P dan S!

Pembahasan:

Untuk menentukan gaya normalnya, Quipperian harus menganalisis komponen gaya yang bekerja pada sistem.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Dalam kasus ini, analisis komponen gaya yang bekerja di sumbu X saja.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Tetapkan syarat keseimbangannya seperti berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Contoh soal 2

Perhatikan gambar berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?
 

Pembahasan:

Mula-mula, perhatikan analisis gaya berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Kemudian, terapkan syarat keseimbangan.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Dengan mensubstitusikan nilai T2 = 250 ke persamaan (*), diperoleh:

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Jadi, tegangan pada kedua tali berturut-turut adalah 150 N dan 250 N.

Jika cara di atas dirasa terlalu panjang, Quipperian bisa menggunakan cara SUPER “Solusi Quipper” berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Contoh soal 3

Perhatikan gambar berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Tentukan koordinat titik berat bangun di atas!

Pembahasan:

Jika diuraikan gambar bangunnya, menjadi seperti berikut.

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Berdasarkan rumus titik berat, diperoleh:

Keseimbangan netral terjadi jika benda mendapatkan gangguan di mana pusat gravitasi O pada?

Jadi, koordinat titik berat bangun tersebut adalah (2,45; 3,47).

Bagaimana Quipperian? Sudah semakin paham dengan materi keseimbangan benda tegar kan? Agar kamu lebih paham, cobalah untuk mengerjakan latihan soal tentang materi tersebut. Jika ingin melihat latihan soal beserta pembahasannya, silahkan gabung bersama Quipper Video. Bersama Quipper Video, belajar jadi lebih mudah dan menyenangkan. Salam Quipper!

Penulis: Eka Viandari