Bank Soal Fisika SMA Dinamika Benda Tegar

Diketahui:

Gambar gaya-gaya yang bekerja pada benda tegar

$\sin37^o=0,6$

$\cos37^o=0,8$

Ditanya:

Torsi di titik O $\tau_{\text{O}}=?$

Dijawab:

Torsi atau momen gaya adalah besaran yang menunjukan seberapa besar gaya yang diberikan untuk memutar suatu benda terhadap suatu poros tertentu.

Torsi atau momen gaya dapat dicari dengan mengalikan gaya dengan lengannya (jarak gaya tersebut terhadap poros). Dengan catatan perpanjangan garis gaya dan perpanjangan garis lengannya tersebut harus saling tegak lurus.

Pertama-tama kita gambar dahulu untuk mempermudah pengerjaan.

Kemudian kita buat kesepakatan jika arahnya searah jarum jam, maka nilainya positif (+). Namun, jika arahnya berlawanan arah jarum jam, maka nilainya negatif (-).

$\tau_{\text{O}}=\tau_1+\tau_2-\tau_3$ (Torsi oleh F₄ tidak berpengaruh karena gayanya berada diporos. Torsi oleh F₃ bernilai negatif karena gayanya menghasilkan torsi yang berlawanan arah jarum jam)

$\tau_{\text{O}}=F_1l_1+F_{2x}l_2-F_3l_3$

$\tau_{\text{O}}=\left(5\right)\left(\text{OC}\right)+F_2\cos37^o\left(\text{OC}\right)-\left(10\right)\left(\text{OB}\right)$

$\tau_{\text{O}}=\left(5\right)\left(\frac{20}{2}\right)+\left(8\right)\left(0,8\right)\left(\frac{20}{2}\right)-\left(10\right)\left(\frac{40}{2}\right)$

$\tau_{\text{O}}=\left(5\right)\left(10\right)+\left(6,4\right)\left(10\right)-\left(10\right)\left(20\right)$

$\tau_{\text{O}}=50+64-200$

$\tau_{\text{O}}=-86$ N m (negatif menunjukkan arahnya berlawanan arah jarum jam)

Jadi, besarnya torsi total di titik O tersebut adalah $86$ N m berlawanan arah jarum jam.