Kesetimbangan Fisika
ESETIMBANGAN FISIKA
Ardyan F TA 11
KESETIMBANGAN FISIK
BENDA DIKATAKAN MENCAPAI
KESETIMBANGAN
JIKA
BENDA TERSEBUT DALAM KEADAAN
DIAM/STATIS
ATAU
KESETIMBANGAN
KEADAAN
TAK BERGERAK ATAU
DALAMADALAH
KEADAAN
BERGERAK
KEADAAN
BERGERAK LURUS BERATURAN
BERATURAN/DINAMIS(GLB)
KESEIMBANGAN BENDA
TEGAR
“Benda tegar dikatakan
berada dalam kesetimbangan
statik jika jumlah gaya yang
bekerja pada benda itu sama
dengan nol dan jumlah torsi
terhadap sembarang titik
pada benda tegar itu sama
dengan nol.”
Benda tegar yaitu benda yang jika
dikenai gaya dan kemudian
gayanya dihilangkan bentuk dan
ukurannya tidak berubah. Tentu
saja gaya yang bekerja pada benda
tersebut besarnya dalam batas
kewajaran sehingga pengaruh gaya
tersebut tidak mengakibatkan
kerusakan pada benda yang
dikenainya, dan perlu untuk
diingat bahwa benda itu sendiri
tersusun atas partikel-partikel
kecil.
Partikel yaitu ukuran atau
bentuk kecil dari benda,
misalkan saja partikel itu kita
gambarkan berupa benda titik.
Partikel dikatakan setimbang
jika jumlah gaya yang bekerja
pada partikel sama dengan nol,
dan jika ditulis dalam bentuk
persamaan akan didapat seperti
�F 0 di bawah.
( Hkm I Newton )
Jika jumlah gaya yang bekerja
pada partikel sama dengan nol
maka partikel itu kemungkinan
yaitu :
1. Benda dalam keadaan diam.
2. Benda bergerak lurus
beraturan (glb)
Dua syarat yang diperlukan agar benda tegar
setimbang stabil adalah
1.Gaya eksternal neto yang bekerja pada benda
harus nol
�F
0
2.Torsi eksternal neto terhadap titik mana pun
∑ τ = 0
harus nol :
Cth :
Kedua benda disamping dalam
kesetimbangan karena gaya yg bekerja
sama dengan nol walaupun jumlah
gayanya berbeda-beda
(30 N berbeda dengan 75 N)
Benda tegar memiliki peluang
bergerak translasi maupun rotasi
maka keseimbangan benda tegar
terdiri atas translasi dan rotasi
Maka berlaku dua prinsip tadi
�F
0
∑ τ = 0
KESEIMBANGAN ROTA
Keseimbangan rotasi berkaitan dengan benda
yang menerima gaya yang menimbulkan torsi
atau momen gaya
Torsi terjadi ketika gaya yang bekerja pada
benda tidak melewati pusat massanya
∑ τ = 0
Maka kesetimbangan rotasi terjadi jika
(alpha = 0) w = 0 (statis)
w = konstan (dinamis)
KESEIMBANGAN ROTA
Torsi merupakan hasil kali gaya dengan jarak
terhadap pusat rotasi
Satuan torsi ialah N.m
∑ τ = ∑F x r
∑ τ = 0
- Momen gaya searah putaran jam ditandai
positif
- Momen gaya berlawanan arah putaran jam
ditandai
nnnegatif
REFRESH
TENTUKAN JARAK TITIK KESEIMBANGANNYA
REFRESH
TENTUKAN JARAK TITIK KESEIMBANGANNYA
KESEIMBANGAN
TRANSLASI
Keseimbangan translasi dipengaruhi oleh gaya
maka berkaitan erat dengan hukum Newton
Maka pada keseimbangan translasi berlaku
hukum Newton I
∑ F = 0
∑ Fx = 0
∑ Fy = 0
(a = 0) v = 0 (statis)
v = konstan (dinamis
REFRESH
TENTUKAN HASIL GAYA YANG BEKERJA DI TIAP BENDA DAN
KEMANA ARAHNYA
REFRESH
BERAPA BESAR TEGANGAN MASING-MASING TALI JIKA
SISTEM DALAM KEADAAN SETIMBANG
24k
g
REFRESH
BERAPA BESAR TEGANGAN MASING-MASING TALI JIKA
SISTEM DALAM KEADAAN SETIMBANG
24k
g
JENIS KESEIMBANGAN
Macam – macam kesetimbangan :
1. KESETIMBANGAN STABIL
Kesetimbangan stabil adalah kesetimbangan benda yang
mantap. Pada
kesetimbangan stabil jika suatu benda diberi
gangguan lalu gangguan tersebut dihilangkan maka benda akan
kembali ke posisi semula.kesetimbangan stabil ditandai dengan
naiknya titik suatu benda diganggu. . Contoh benda yang
memiliki ketimbangan stabil itu adalah kursi malas.
2. KESETIMBANGA LABIL
Kesetimbangan labil adalah kesetimbanagan benda yang jika
gangguan dihilangkan, benda tidak kembali ke kedudukan
semula, tetapi mengalami perubahan kedudukan.
Kesetimbangan labil ditandai dengan turunnya titik berat suatu
benda diganggu. Contoh benda yang memiliki ketimbangan labil
adalah sebuah batang kayu yang berdiri tegak.
3. KESEIMBANGAN INDENFERENSI ( NETRAL )
Kesetimbangan indenferensi adalah kesetimbangan benda yang
jika pada benda dilakukan gangguan, maka titik berat benda
selalu terdapat dalam satu garis lurus. Kesetimbangan netral
ditandai dengan tidak berubahnya ketinggian titik benda
walaupun ada gangguan pada benda. Contoh benda yang
SOAL LATIHAN
5m
12kg
Berapa koefisien geseknya
SOAL LATIHAN
Berapa koefisien geseknya
5m
12kg
Buktikan koefisien
geseknya 0.3
Contoh Soal
1. Tentukan tegangan tali pengikat beban di
bawah
300
T2
8 kg
600
T1
Jawab.
Nilai tegangan tali T1 = ?
W
c
o
s
T
1
s
i
n
(
)
Nilai tegangan tali T2 = ?
8
.
1
0
c
o
s
3
0
T
1
s
i
n
(
3
0
6
0
)
1
80. 3
2
T
1
1
W cos
T2
sin ( )
8
0c
o
s
6
0
T
2
s
i
n
(
3
0
6
0
)
1
80.
2
T2
1
T1 40 3
T2 40 N
N
2.
Tentukan besar gaya F agar sistem setimbang
300
600
F
60 kg
Perhatikan uraian vektor pada sistem itu.
Y
T1 300
600
T2
F
60 kg
Jawab.
T1
T2
= W
= m. g
= 600 N
T1x
T 1y
T 2y
300
600
T2 x
F
T2
Sumbu x
Sumbu y.
�F x
T2 x
– T1x =
�F y
0
0
T1 y + T2 y – F
T2 sin 60 = T1 sin 30
T2 . ½
T1 =
= T1 ½
3
600
N
3
T1 = T2
3
½
T1 + ½ T 2 = F
3
F = ½
. 600
F = 3. 600 + 600
F = 2400
= 0
T1 cos 30 + T2 cos 60 = F
…..1
F =
0
N
T1 + ½ T 2
3
+ 600
3
3
SOAL latihan
1. Buktikan berat bingkai yang digantung dibawah ini adalah 42.4 N
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
Thank you
you
Ardyan F TA 11
Ardyan F TA 11
KESETIMBANGAN FISIK
BENDA DIKATAKAN MENCAPAI
KESETIMBANGAN
JIKA
BENDA TERSEBUT DALAM KEADAAN
DIAM/STATIS
ATAU
KESETIMBANGAN
KEADAAN
TAK BERGERAK ATAU
DALAMADALAH
KEADAAN
BERGERAK
KEADAAN
BERGERAK LURUS BERATURAN
BERATURAN/DINAMIS(GLB)
KESEIMBANGAN BENDA
TEGAR
“Benda tegar dikatakan
berada dalam kesetimbangan
statik jika jumlah gaya yang
bekerja pada benda itu sama
dengan nol dan jumlah torsi
terhadap sembarang titik
pada benda tegar itu sama
dengan nol.”
Benda tegar yaitu benda yang jika
dikenai gaya dan kemudian
gayanya dihilangkan bentuk dan
ukurannya tidak berubah. Tentu
saja gaya yang bekerja pada benda
tersebut besarnya dalam batas
kewajaran sehingga pengaruh gaya
tersebut tidak mengakibatkan
kerusakan pada benda yang
dikenainya, dan perlu untuk
diingat bahwa benda itu sendiri
tersusun atas partikel-partikel
kecil.
Partikel yaitu ukuran atau
bentuk kecil dari benda,
misalkan saja partikel itu kita
gambarkan berupa benda titik.
Partikel dikatakan setimbang
jika jumlah gaya yang bekerja
pada partikel sama dengan nol,
dan jika ditulis dalam bentuk
persamaan akan didapat seperti
�F 0 di bawah.
( Hkm I Newton )
Jika jumlah gaya yang bekerja
pada partikel sama dengan nol
maka partikel itu kemungkinan
yaitu :
1. Benda dalam keadaan diam.
2. Benda bergerak lurus
beraturan (glb)
Dua syarat yang diperlukan agar benda tegar
setimbang stabil adalah
1.Gaya eksternal neto yang bekerja pada benda
harus nol
�F
0
2.Torsi eksternal neto terhadap titik mana pun
∑ τ = 0
harus nol :
Cth :
Kedua benda disamping dalam
kesetimbangan karena gaya yg bekerja
sama dengan nol walaupun jumlah
gayanya berbeda-beda
(30 N berbeda dengan 75 N)
Benda tegar memiliki peluang
bergerak translasi maupun rotasi
maka keseimbangan benda tegar
terdiri atas translasi dan rotasi
Maka berlaku dua prinsip tadi
�F
0
∑ τ = 0
KESEIMBANGAN ROTA
Keseimbangan rotasi berkaitan dengan benda
yang menerima gaya yang menimbulkan torsi
atau momen gaya
Torsi terjadi ketika gaya yang bekerja pada
benda tidak melewati pusat massanya
∑ τ = 0
Maka kesetimbangan rotasi terjadi jika
(alpha = 0) w = 0 (statis)
w = konstan (dinamis)
KESEIMBANGAN ROTA
Torsi merupakan hasil kali gaya dengan jarak
terhadap pusat rotasi
Satuan torsi ialah N.m
∑ τ = ∑F x r
∑ τ = 0
- Momen gaya searah putaran jam ditandai
positif
- Momen gaya berlawanan arah putaran jam
ditandai
nnnegatif
REFRESH
TENTUKAN JARAK TITIK KESEIMBANGANNYA
REFRESH
TENTUKAN JARAK TITIK KESEIMBANGANNYA
KESEIMBANGAN
TRANSLASI
Keseimbangan translasi dipengaruhi oleh gaya
maka berkaitan erat dengan hukum Newton
Maka pada keseimbangan translasi berlaku
hukum Newton I
∑ F = 0
∑ Fx = 0
∑ Fy = 0
(a = 0) v = 0 (statis)
v = konstan (dinamis
REFRESH
TENTUKAN HASIL GAYA YANG BEKERJA DI TIAP BENDA DAN
KEMANA ARAHNYA
REFRESH
BERAPA BESAR TEGANGAN MASING-MASING TALI JIKA
SISTEM DALAM KEADAAN SETIMBANG
24k
g
REFRESH
BERAPA BESAR TEGANGAN MASING-MASING TALI JIKA
SISTEM DALAM KEADAAN SETIMBANG
24k
g
JENIS KESEIMBANGAN
Macam – macam kesetimbangan :
1. KESETIMBANGAN STABIL
Kesetimbangan stabil adalah kesetimbangan benda yang
mantap. Pada
kesetimbangan stabil jika suatu benda diberi
gangguan lalu gangguan tersebut dihilangkan maka benda akan
kembali ke posisi semula.kesetimbangan stabil ditandai dengan
naiknya titik suatu benda diganggu. . Contoh benda yang
memiliki ketimbangan stabil itu adalah kursi malas.
2. KESETIMBANGA LABIL
Kesetimbangan labil adalah kesetimbanagan benda yang jika
gangguan dihilangkan, benda tidak kembali ke kedudukan
semula, tetapi mengalami perubahan kedudukan.
Kesetimbangan labil ditandai dengan turunnya titik berat suatu
benda diganggu. Contoh benda yang memiliki ketimbangan labil
adalah sebuah batang kayu yang berdiri tegak.
3. KESEIMBANGAN INDENFERENSI ( NETRAL )
Kesetimbangan indenferensi adalah kesetimbangan benda yang
jika pada benda dilakukan gangguan, maka titik berat benda
selalu terdapat dalam satu garis lurus. Kesetimbangan netral
ditandai dengan tidak berubahnya ketinggian titik benda
walaupun ada gangguan pada benda. Contoh benda yang
SOAL LATIHAN
5m
12kg
Berapa koefisien geseknya
SOAL LATIHAN
Berapa koefisien geseknya
5m
12kg
Buktikan koefisien
geseknya 0.3
Contoh Soal
1. Tentukan tegangan tali pengikat beban di
bawah
300
T2
8 kg
600
T1
Jawab.
Nilai tegangan tali T1 = ?
W
c
o
s
T
1
s
i
n
(
)
Nilai tegangan tali T2 = ?
8
.
1
0
c
o
s
3
0
T
1
s
i
n
(
3
0
6
0
)
1
80. 3
2
T
1
1
W cos
T2
sin ( )
8
0c
o
s
6
0
T
2
s
i
n
(
3
0
6
0
)
1
80.
2
T2
1
T1 40 3
T2 40 N
N
2.
Tentukan besar gaya F agar sistem setimbang
300
600
F
60 kg
Perhatikan uraian vektor pada sistem itu.
Y
T1 300
600
T2
F
60 kg
Jawab.
T1
T2
= W
= m. g
= 600 N
T1x
T 1y
T 2y
300
600
T2 x
F
T2
Sumbu x
Sumbu y.
�F x
T2 x
– T1x =
�F y
0
0
T1 y + T2 y – F
T2 sin 60 = T1 sin 30
T2 . ½
T1 =
= T1 ½
3
600
N
3
T1 = T2
3
½
T1 + ½ T 2 = F
3
F = ½
. 600
F = 3. 600 + 600
F = 2400
= 0
T1 cos 30 + T2 cos 60 = F
…..1
F =
0
N
T1 + ½ T 2
3
+ 600
3
3
SOAL latihan
1. Buktikan berat bingkai yang digantung dibawah ini adalah 42.4 N
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
you
Thank
Thank you
you
Ardyan F TA 11