Kesetimbangan dinamik dan statik pada benda titik

Kesetimbangan merupakan konsep yang sangat erat kaitannya dengan kenyamanan hidup manusia. Dalam tubuh manusia pun terdapat konsep keseimbangan. Manusia bisa berjalan dengan baik salah satunya ada konsep keseimbangan. Keseimbangan / benda seimbang artinya adalah Benda dalam keadaan diam atau pusat massanya bergerak dengan kecepatan tetap.

Partikel adalah benda yang ukurannya dapat diabaikan sehingga dapat digambarkan sebagai suatu titik materi. Akibatnnya jika gaya bekerja pada partikel-partikel tersebut hanya mengalami gerak translasi dan tidak mengalami gerak rotasi. Sedangkan benda tegar adalah benda yang tidak mengalami perubahan bentuk bila gaya dikerjakan pada benda tersebut.pada benda tegar inindapat terjadi gerak translasi dan gerak rotasi.

KeseimbanganPartikel Suatu partikel disebut dalam keadaan seimbang, bila jumlah aljabar gaya-gaya yang bekerja pada partikel tersebut nol.

Syarat keseimbangan partikel adalah : F = 0 Jika partikel terletak pada bidang XY maka syarat keseimbangan : FX = 0 dan FY = 0.

Syarat – syarat benda titik dalam keadaan seimbang atau diam.

a. Jika pada sebuah benda bekerja satu gaya F.

Syarat setimbang :

Pada garis kerja gaya F itu harus diberi gaya F’ yang besarnya sama dengan gaya F itu tetapi arahnya berlawanan.

b. Jika pada benda bekerja gaya-gaya yang terletak pada satu bidang datar dan garis kerjanya melalui satu titik.

Syarat setimbang :

1. Gaya resultanya harus sama dengan nol.

2. Kalau dengan pertolongan sumbu-sumbu x dan y, haruslah :

F_x = 0 ; F_y = 0

c. Jika pada sebuah benda bekerja gaya-gaya yang tidak terletak pada satu bidang datar tetapi garis-garis kerjanya melalui satu titik.

Syarat setimbang :

Dengan pertolongan sumbu-sumbu x, y dan z, haruslah :

F_x = 0 ; F_y = 0 ; F_z = 0

d. Jika pada sebuah benda bekerja gaya-gaya yang tidak terletak pada satu bidang datar tetapi garis-garis kerjanya tidak melalui satu titik.

Syarat setimbang :

Dengan pertolongan sumbu-sumbu x dan y, haruslah :

F_x = 0 ; F_y = 0 ; l = 0

Momen gaya-gaya boleh diambil terhadap sebarang titik pada bidang gaya-gaya itu. ( titik tersebut kita pilih sedemikian hingga memudahkan kita dalam menyelesaikan soal-soal ) Perpindahan sebuah gaya kesuatu titik yang lain akan menimbulkan suatu koppel.

· KESETIMBANGAN STATIK PADA BENDA TITIK

Setiap benda yang ada dibumi pasti mengalami gaya tarik yang menuju pusat bumi, gaya tersebut dikenal dengan nama gaya gravitasi. Ketika sebuah benda diam, gaya total = 0. Pasti ada gaya lain yang mengimbangi gaya gravitasi, sehingga gaya total = 0. Gaya tersebut disebut disebut dengan gaya normal.

Bila pada sebuah benda titik berlaku ∑F=0 ; artinya resultan gaya-gaya pada benda tersebut sama dengan nol, maka benda berada dalam kesetimbangan statis; jika benda diam, maka komponen dan resultan gaya memenuhi:

∑F_x=0 dan ∑F_y=0

KESETIMBANGAN DINAMIK PADA BENDA TITIK

Jika benda dalam keadaan bergerak lurus beraturan, kesetimbangan ini dinamakan kesetimbangan dinamaik.

Contoh:

Sebuah benda ditarik dengan gaya P, sehingga benda bergerak dengan kecepatan tetap

∑F_X = P cosƟ – f = 0

∑F_Y = P sinƟ + N – mg = 0