21 Teknologi Dasar Otomotif
a. Momen gaya dari beberapa gaya pada satu garis kerja
Pada gambar b menunjukan dua buah
gaya yang arahnya berlawanan maka bila
selisih gaya tersebut ke kiri arahnya berarti
momen gayanya negatif.
R = F
1
– F
2
R searah dengan F
1
-M
R
= MF
1
– MF
2
b.
Momen gaya –
momen gaya F
1
, F
2
, dan F
3
terhadap titik A adalah M = F
1
. AB + F
2
. AC – F
3
. AD M = M
R
M = R . AE.
b. Momen terhadap poros.
Momen poros atau momen gaya terhadap poros adalah
hasil kali proyeksi gaya itu pada bidang datar yang tegak
lurus poros terhadap jarak proyeksi gaya itu ke titik
potong poros dengan bidang. Misalnya, proyeksi gaya F pada bidang datar adalah F, titik potong poros
dengan bidang adalah O, jarak antara F sampai O adalah L maka momen porosnya adalah M=F . L
Di unduh dari : Bukupaket.com
22 Teknologi Dasar Otomotif
F dalam newton. L dalam meter.
N dalam Nm. Arah putaran ke kanan diberi tanda + dan bila ke kiri -.
Momen poros M= F . L Apabila
sebuah paku
sekrup diputar maka arah masuknya paku sekrup itu
dipandang sebagai v ekt or m om en. Vektor M
o
tegak lurus bidang di titik O.
C. Momen pada batang Sebuah batang ditumpu secara engsel di tengah-tengahnya. Salah satu
ujungnya dibebani dengan muatan, maka batang tersebut akan berputar ke kiri atau ke kanan.
Agar batang
tersebut tidak
berputar, pada ujung yang lain dibebani dengan muatan yang
harganya sama besar.
Misalnya, beban di sebelah kiri digeser ke kanan mendekati titik
tumpu maka batang tersebut akan berputar
ke kanan.
Makin mendekati titik tumpunya makin
kuat pula putarannya. Hal ini karena
momen gaya
yang ditimbulkan oleh masing-masing
beban terhadap titik tumpunya tidak sama. Dalam hal ini momen
Di unduh dari : Bukupaket.com
23 Teknologi Dasar Otomotif
gaya di sebelah kanan lebih besar. Agar masing-masing beban di kedua sisi pada jarak yang tidak sama tidak menimbulkan putaran maka pada beban
yang berada lebih dekat dengan titik tumpunya harus ditambah
besarnya. Dengan
demikian besarnya momen gaya yang
terjadi di sebelah kiri sama dengan momen gaya yang
terjadi di sebelah kanan. Batang dalam keseimbangan apabila momen gaya di sebelah kiri sama
dengan momen gaya di sebelah kanan: -X . 0,15 m = +10 N . 0,30 m
= 3 N m -X
= X
= - 20 N Tanda negatif - menunjukan arah putaranya ke kiri
Contoh Soal Carilah momen
gaya-momen gaya
pada tumpuan
dari sistem gaya berikut ini.
Penyelasaian: Cara I Jarak F
1
ke tumpuan = a. Jarak F ke tumpuan =
b. Momen gaya sebelah kiri: M
1
= -F
1
. a a = L
1
sin 30° =25. 0,5 = 12,5 cm = 0,125 m
M
1
= -70 . 0,125 = -8,75 N m.
Di unduh dari : Bukupaket.com
24 Teknologi Dasar Otomotif
Momen gaya sebelah kanan: M
2
= F
2
. b b = L
2
. sin 45° = 25 . 0,7071 = 17,6775 cm = 0,1768 m
M
2
= 60 N . 0,1768 m = 10,608 N m. Karena momen gaya positif lebih besar daripada momen gaya negatif maka
batang berputar ke kanan. Cara 2
Gaya F
1
dan gaya
F
2
diuraikan menjadi
dua komponen, yaitu komponen
mendatar dan
komponen tegak.
F
1
menjadi F
1x
dan F
1y
F
2
menjadi F
2x
dan F
2y
Komponen yang
menimbulkan momen adalah F
1y
dan F
2y
F
lx
dan F
2X
tidak menimbulkan momen gaya karena jaraknya ke titik tumpuan sama dengan nol.
Sin 30 =
sin 45 =
Sin 30 =
sin 45 =
F
1y
= 70 N . Sin 30
F
2y
= 60 N . sin 45
F
1y
= 70 N . 0,5 F
2y
= 60 N . 0,7071 F
1y
= 35 N F
2y
= 42,426 N Momen gaya sebelah kiri:
Momen gaya sebelah kanan: M
1
= -F
1y
. L
1
M
2
= F
2y
. L
2
M
1
= -35 N . 0,25 m M
2
= 42,426 N . 0,25 m M
1
= -8,75 N m M
2
= 10,6065 N m
Di unduh dari : Bukupaket.com
25 Teknologi Dasar Otomotif
Momen gaya positif ternyata lebih besar daripada momen gaya negatif maka batang berputar ke kanan.
D. Momen Kopel
Sebuah kopel dapat didefinisikan sebagai dua gaya yang pararel yang
mempunyai besar
yang sama,
arahnya berlawanan dan dipisahkan oleh jarak yang tegak lurus, contoh
gambar ini
akan memperjelas
pemahaman ini. Bila kedua gaya tangan kanan dan tangan kiri untuk memutarkan alat itu sama
besarnya, arahnya berlawanan, satu mendorong dan satunya lagi menarik maka pasangan gaya-pasangan gaya itu disebut pasangan atau Gaya kopel.
Dalam diagram gaya digambarkan sebagai berikut. F
1
=F
2
F
1
gaya tarik ke atas. F
2
gaya tekan ke bawah. Jarak antara kedua gaya
tersebut dengan titik A sama panjang
F
1
A = F
2
A Karena gerakan gaya itu memutar maka momen besarnya sama dengan
besarnya gaya dikalikan jaraknya. M = F a.
M = momen gaya kopel N m atau kgf m F = gaya kopel N
a = tangkai atau lengan gaya kopel m. Bila arah perputaran gaya kopel itu ke kanan maka dinamakan positif diberi tanda
+ dan bila arahnya ke kiri maka dinamakan negatif diberi tanda -.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Kategori