TORSI / MOMENT GAYA
Rumus umum Torsi τ
(tau):
τ
= F .
d
τ
= F .
d sin θ
Ketetapan :
τ
(+) è
Jika arah putaran searah dengan jarum jam
τ
(-) è
Jika arah putaran berlawanan dengan arah jarum jam
Contoh Soal :
1. Otot memberikan gaya keatas sebesar 500 N pada lengan
bawah . ditunjukan pada gambar. Tentukan torsi diseitar sumbu rotasi melalui
sendi siku, dengan menganggap bahwa otot melekat 5,0 cm dari siku...
Penyelesaian :
Diket : F = 500 N
Θ = 600
r/d = 5,0 cm = 0,05 m,
ditanyakan
: τ...?
τ
= F .
d sin θ
= 500 N . 0,05 m . sin 600
= 21,65 N
2. Pada sebuah mangkuk putar terdapat tiga anak dengan besar
gaya masing-masing
F1 = 50 N r1
= 90 cm
F2 = 20 N r1
= 80 cm
F3 = 40 N r1
= 50 cm
Tentukan torsi dari ketiga anak tersebut ...
Dit : τ .....?
Jika
digunakan vektor gaya yang bekerja maka akan tampak seperti gambar
Maka
torsi total :
Τ
= F1 r1 – F2 r2 +
F3 r3
= 50. 0,9 – 20 . 0,8 + 40 . 0,5
= 45 – 16 + 20
= 49 Nm
3. Perhatikan gambar !
Tentukan moment total terhadap poros O. Jika jarak OA = 4 m,
dan OB = 8 m. Gaya F1 = 10 N dan F2 = 6 N
Penyelesaian :
Diket : F1 =
10 N
F2
= 6 N
r1
= 8 m
r2
= 4 m
Ditanya : Moment total ...?
τ
= τ1 + τ2
= F1 . r 1
sin θ + F1 . r1 sin θ
= (10 . 8 . 0,6 ) – ( 6 . 4 . 0,5 )
= 48 –
12 = 36
4. Sebuah penggaris panjang 1 m, pada skala 100 dikerjakan
pada gaya 0,2 N yang membentuk sudut 370 terhadap penggaris. Jika penggaris
berputar dengan sumbu putar pada skala 20 , torsi yang dihasilkan gaya tersebut
adalah ...
Penyelesaian :
Diketahui : r = 1 m
F = 0,2 N
Θ = 370
Ditanya : Torsi yang dihasilkan benda pada skala 20 ....
Dicari dahulu torsi yang bekerja pada benda pada skala 100
τ
= F .
d sin θ
= 0,2 N . 1
m . sin 370
= 0,2 . 1 .
0,6
= 0,12 Nm
Torsi yang bekerja pada benda dengan skala 20 adalah
Τ1 = 100
Τ2 20
0,12 = 20
Τ2 100
Τ2 =
0,12 x 100
20
Τ2 = 12 =
0,6 Nm
20
5. Perhatikan gambar
!
Otot memberikan gaya keatas pada lengan sebesar 300 N. Dengan menanggap otot melekat 5,0 cm dari
siku, torsi disekitar sumbu rotasi melalui sendi siku adalah ... Nm. ( Tan 530
= 4/3)
Penyelesaian :
Tan 530 = 4/3
Sin 530
= 4/5
τ = F .
d sin θ
= 300 . 0,05 .
4/5
= 12 Nm
No comments:
Post a Comment