y'loana Qaya pda Qaqa qaagSaltngSclalat

A.

B.

G.

D.

PERCOBAAN 04

MOMEN GAYA PADA GAYAYANG SALING SEJAJAR

TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini siswa diharapkan dapat:

1. Menghitung momen gaya terhadap gaya yang diberikan pada suatu titik kerja gaya.

2. Memverifikasi hubungan lri= 0 pada kesetimbangan rotasi benda.

PENDAHULUAN

Pada percobaan 02 Anda telah mempelajari resultan gaya-gaya setangkap dan

kesetimbangannya. Resultan dan kesetimbangan tersebut didapatkan pada benda dalam

keadaan setimbang., dan untuk kesetimbangan gaya setangkap memenuhi hubungan IFi = 0(penjumlahan vektor). Percobaan akan dimulai dengan contoh yang sederhana, dimana akan

diamati gaya-gaya yang bekerja saling sejajar. Pada percobaan berikutnya kita Anda akan

mengamati konsep yang sama untuk gaya yang bekerja tidak saling sejajar.

ALAT PERCOBAAN

Papan percobaan Tuas

Pasak Penumpu Beban bercelah dan penggantung beban

Mistar,50 cm

PERSIAPAN PERCOBAAN

1. Gunakan bidang miring dan sipat

tegaknya (tali penunjuk ketegakan)

untuk membantu membuat garis

horizontal pada papan percobaan.

Garis tersebut menjadi garis acuan

tuas berada dalam posisi

horizontal.

2. Rangkai alat seperti pada Gambar

4.1, Tuas dipasang pada pasak

penumpu. Periksa kesetimbangan

tuas. Jika tuas belum setimbang,

geser pengait yang ada pada tuas

ke kanan atau ke kiri sampai tuas

setimbang.

Karena berat pengait beban

sangat ringan dibandingkan beban

yang digunakan, pada percobaan,

massa pengait diabaikan.

3. Pasang pengait pada masing-masing

pengait beban.

i

Gambar4.1

12

ujung tuas dan gantung beban pada masing-masing

Tllouen Qay pda Qaya yangsatingscia,iat

E. LANGKAH PERCOBAAN

1' Setimbangkan tuas dengan cara menggeser salah satu pengait atau kedua pengait(bersamaan dengan penggantung beban) ke kiri atau ke kanan jika diperlukan.

2' Pada keadaan setimbang, ukur iarak dl dan d2untuk tiap penggantung beban (Gambar 4.1).Catat jarak tersebut pada Tabel 4.1. ,:

3. catat massa pada masing pada masing-masing penggantung beban.

setiap penggantung beban pada percobaan awal memiliki massa sebesar 50 g, Dari sinigaya yang bekerja pada masing-masing sisi tuas dapat dihitung menggunakan persamaan F= mg seperti sebelumnya; gunakan nilai g = 9,8 m/detik2.

4' Tambahkan massa yang sama, katakan 50 g, untuk setiap penggantung beban, dan periksalagi kesetimbangan tuas. Masih dalam kedaan setimbangkah tuas? Bila "ya":

5' Catat massa pada masing-masing sisi tuas, dan jarak d1 and d2 dari titik penumpu, yangdibiarkan tidak berubah.

6' Ubah salah satu posisi beban yang tergantung, dan ubah juga posisi beban yang lainsedemikian rupa sehingga tuas setimbang kembati.

7 ' Ukur jarak dr and dz untuk tiap penggantung beban dan catat hasil yang didapat pada Tabel4'1' Catat juga massa pada masing-masing sisi tuas, yang tetap sama besar dengansebelumnya

8' Ubah besar beban pada masing-masing sisi tuas sedemikian rupa sehingga keduanyamemiliki massa yang berbeda.

I' Atur posisi fiarak) penggantung beban sedemikian rupa sehingga tuas setimbang kembali.10. Ukur jarak (d1 and d2) untuk masing-masing beban ml dan m2lanedigunakan.1 1. catat hasil yang didapatkan pada kolom yang tersedia pada Tabel 4.1.12' Ubah jarak d1 dand d2 dan atur agar tuas tetap setimbang; massa beban masih sama.13. Ukur jarak d1 and d2, dan massa yang digunakan.

14. Catat hasil tersebut pada sel yang sesuai pada Tabel 4.1.

Tabel4.1

mr (kg) ri (N) dr (m) 4 = (F1xd1) (Nm) mz (kg) F, (N) Dz (m) rz = (Fzxdz) (Nm)

PERHITUNGAN

Lengkapi sel-sel yang masih kosong pada Tabel 4.1 dengan nilai yang didapatkan melaluiperhitungan menggunakan data hasil percobaan dan persamaan yang diberikan.

PERTANYAAN

Jawab pertanyaan berikut dengan mendasarkan jawaban Anda pada percobaan di atas dan datayang ada dalam Taber4.1. perkenankan ada penyimpangan sampai 10%.

F.

G.

13

yllonea Qaya pda Qatga yangSattngSelaiat

Hasil kali gaya dengan jaraknya ke suatu titik (Fxd) disebut torka (atau momen) gaya tersebut

terhadap titik yang dimaksud. Pada Tabel 4.1 torka atau momen gaya diberi lambang t (r1

momen gaya F, terhadap titik tumpu, dan q momen gaya F, terhadap titik tumpu). Jika titiktersebut adalah titik tumpu benda, dan gaya itu bekerja pada benda, momen gaya cendrung

memutar benda ke satu arah atau ke arah yang lain, bergantung pada arah dan posisi gaya

terhadap titik tumpu (titik putar). Untuk membedakan arah perputaran ini, momen gaya yang

cendrung memutar benda dalam satu arah diberi nilai positif dan yang cenderung memutar benda i

ke arah lainnya diberinilai negatif.

Dalam setiap kasus di atas, tuas ada dalam keadaan setimbang. Dengan kata-kata lain, tuas

(benda) ada dalam keadaan setimbang. i1. Adakah gaya yang bekerja pada titik tumpu? Berikan alasan untuk jawaban Anda!

2. Menurut pendapat Anda, dimanakah resultan gaya Fr dan F2 bekeria (Dimanakah letak titik

tangkapnya)? Berikan alasan!

3. Apa yang dapat Anda katakan tentang nilai r.r dan hubungannya dengan nilai rz? Apakah

keduanya memiliki nilaiyang sama, atau keduanya berbeda?

H. KESIMPULAN

Dapatkah Anda membuat kesimpulan mengenai keadaan kesetimbangan pada tuas? Jika dapat,tuliskan secara lengkap kesimpulan Anda.

14