Penentuan Posisi Pusat Massa

Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR KELOMPOK KOMPETENSI B 38 pada pusat massa benda tersebut. Hal ini hanya berlaku jika benda berada di tempat yang memiliki percepatan gravitasi g yang sama. Benda yang berukuran kecil bisa memenuhi kondisi ini, tetapi benda yang berukuran besar tidak. Bagaimanapun, percepatan gravitasi g ditentukan oleh jarak dari pusat bumi. Bagian benda yang lebih dekat dengan permukaan tanah maksudnya lebih dekat dengan pusat bumi, memiliki g yang lebih besar dibandingkan dengan benda yang jaraknya lebih jauh dari pusat bumi. Untuk memahami hal ini, amati ilustrasi pada Gambar 2.9 di bawah. a Batang kayu diletakan diatas jari b Gaya-gaya yang bekerja pada batang kayu Gambar 2.9. Batang kayu homogen Sebuah batang kayu diletakkan di atas jari, tepat di tengah tengah batang kayu. Anda dapat menganggap batang kayu tersusun dari potongan-potongan yang sangat kecil. Potongan-potongan batang yang sangat kecil ini bisa disebut sebagai partikel atau titik. Massa setiap partikel penyusun balok sama. Bentuk batang kayu simetris sehingga bisa menentukan pusat massanya dengan mudah. Pusat massa terletak di tengah-tengah batang kayu lihat Gambar 2.9.b. Bagaimanakah titik berat batang kayu di atas? Titik berat atau pusat gravitasi tidak tepat berada pada pusat massanya. Titik berat berada di bawah pusat massa balok. Hal ini disebabkan karena gaya berat partikel-partikel yang berada di sebelah bawah pusat massa balok partikel-partikel yang lebih dekat dengan permukaan tanah lebih besar daripada gaya berat partikel 2 yang ada di sebelah atas pusat massa partikel 2 yang lebih jauh dari permukaan tanah. Hampir semua benda yang dipelajari berukuran kecil, sehingga Anda tetap menganggap titik berat benda berhimpit dengan pusat massa. Jarak antara setiap partikel dari pusat bumi dari permukaan tanah berbeda-beda, tetapi karena perbedaan jarak itu sangat kecil, maka perbedaan percepatan gravitasi g untuk setiap partikel tidak terlalu besar. Karenanya, perbedaan percepatan gravitasi bisa diabaikan. Anda tetap menganggap setiap bagian benda memiliki percepatan gravitasi yang sama.

4. Syarat-syarat keseimbangan Statis

Benda dapat bergerak apabila digerakkan. Demikian juga benda yang bergerak bisa berhenti kalau dihentikan. Pada kesempatan kali ini akan dipelajari faktor-faktor apa saja LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR KELOMPOK KOMPETENSI B Mata Pelajaran Fisika SMA 39 yang menyebabkan benda tetap diam. Istilah lain adalah benda berada dalam keseimbangan statis statis = diam. Statika adalah ilmu fisika yang mempelajari gaya yang bekerja pada sebuah benda yang diam benda berada dalam keseimbangan statis. Misalnya sebuah batu yang diam di atas permukaan tanah, mobil yang sedang parkir di jalan atau garasi, kereta api yang sedang mangkal di stasiun, pesawat yang sedang parkir di bandara. Ketika benda dalam keadaan diam, tidak berarti tidak ada gaya yang bekerja pada benda. Minimal, ada gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda tersebut arah gaya gravitasi menuju pusat bumi atau ke bawah. Newton dalam hukum II mengatakan bahwa jika terdapat gaya total yang bekerja pada sebuah benda maka benda itu akan mengalami percepatan. Ketika sebuah benda diam, gaya total = 0, pasti ada gaya lain yang mengimbangi gaya gravitasi, sehingga gaya total = 0. Gambar 2.10. Gaya yang bekerja pada balok yang diam Misalnya terdapat sebuah benda yang terletak di atas permukaan meja. Benda pada Gambar 9.10 sedang diam. Pada benda bekerja gaya berat W yang arahnya tegak lurus ke bawah atau menuju pusat bumi. Gaya berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada benda. Gaya yang mengimbangi gaya gravitasi adalah gaya Normal N. Arah gaya normal tegak lurus ke atas, berlawanan dengan arah gaya gravitasi. Kedua gaya ini bukan aksi reaksi karena gaya gravitasi dan gaya normal bekerja pada benda yang sama. Dua gaya disebut aksi reaksi hanya jika bekerja pada benda yang berbeda. Sekarang mari melangkah lebih jauh. Kali ini Anda mencoba melihat faktor- faktor apa saja yang membuat benda tetap dalam keadaan diam. Syarat pertama: Dalam hukum II Newton, telah dijelaskan bahwa jika terdapat gaya total yang bekerja pada sebuah benda benda dianggap sebagai partikel tunggal, maka benda bergerak lurus searah gaya total. Anda dapat menyimpulkan bahwa untuk membuat sebuah benda diam, maka gaya total harus bernilai nol. Gaya total merupakan Jumlah semua gaya yang bekerja pada benda, secara matematis dapat ditulis sebagai berikut. Persamaan Hukum II Newton: ∑ � = �� Besar gaya normal = besar gaya gravitasi sehingga Gaya total = 0.