PPT Kesetimbangan Benda Tegar dan Dinamika Rotasi

1. KESETIMBANGAN BENDA
TEGAR DAN TITIK BERAT
DISUSUN OLEH:
AJENG INDAH
DEVI SUHARTATI
RIKY TRI HARTAGUNG
KELOMPOK 8

3. Bagaimanakah
konsep
kesetimbangan
benda tegar ?
Apakah yang
dimaksud
dengan titik
berat suatu
benda tegar ?

4. Siswa dapat ........
1. Memahami konsep kesetimbangan
benda tegar
2. Memahami jenis-jenis
kesetimbangan benda tegar
3. Memahami konsep titik berat
kesetimbangan benda tegar
4. Menentukan letak titik berat
benda tegar
5. Menerapkan aplikasi titik berat
suatu benda tegar dalam
kehidupan sehari-hari

5. Benda Tegar
Kesetimbangan
Benda Tegar
Jenis-Jenis
Kesetimbangan
Titik Berat
Letak Titik
Berat
Benda tegar adalah suatu benda yang tidak
akan berubah bentuknya setelah diberikan
suatu gaya pada benda itu. Pada sebuah
benda tegar, setiap titik harus selalu
berada pada jarak yang sama dengan titik-
titik lainnya.
Benda tegar adalah suatu benda yang tidak
akan berubah bentuknya setelah diberikan
suatu gaya pada benda itu. Pada sebuah
benda tegar, setiap titik harus selalu
berada pada jarak yang sama dengan titik-
titik lainnya.

6. Benda Tegar
Kesetimbangan
Benda Tegar
Jenis-Jenis
Kesetimbangan
Titik Berat
Letak Titik
Berat
Keseimbangan benda tegar adalah kondisi
dimana suatu benda berada dalam
keseimbangan rotasi (artinya benda
tersebut tidak mengalami
rotasi/pergerakan).
Keseimbangan benda tegar adalah kondisi
dimana suatu benda berada dalam
keseimbangan rotasi (artinya benda
tersebut tidak mengalami
rotasi/pergerakan).

7. Benda Tegar
Kesetimbangan
Benda Tegar
Jenis-Jenis
Kesetimbangan
Titik Berat
Letak Titik
Berat
kesetimbangan yang dialami benda, dimana
jika pada benda diberikan gangguan yang
mengakibatkan posisi benda berubah, setelah
gangguan tersebut dihilangkan, benda akan
kembali ke posisi semula
kesetimbangan yang dialami benda, dimana
jika pada benda diberikan gangguan yang
mengakibatkan posisi benda berubah, setelah
gangguan tersebut dihilangkan, benda akan
kembali ke posisi semula
KESETIMBANGAN
STABIL

8. Benda Tegar
Kesetimbangan
Benda Tegar
Jenis-Jenis
Kesetimbangan
Titik Berat
Letak Titik
Berat
kesetimbangan yang dialami benda, di mana
jika pada benda diberikan ganguan yang
mengakibatkan posisi benda berubah, dan
setelah gangguan tersebut dihilangkan maka
benda tidak kembali ke posisi semula.
kesetimbangan yang dialami benda, di
mana jika pada benda diberikan ganguan
yang mengakibatkan posisi benda
berubah, dan setelah gangguan tersebut
dihilangkan maka benda tidak kembali ke
posisi semula.
KESETIMBANGANLABIL

9. Benda Tegar
Kesetimbangan
Benda Tegar
Jenis-Jenis
Kesetimbangan
Titik Berat
Letak Titik
Berat
kesetimbangan yang dialami benda di mana
jika pada benda diberikan gangguan yang
mengakibatkan posisi benda berubah, dan
setelah gangguan tersebut dihilangkan,
benda tidak kembali ke posisi semula,
namun tidak mengubah kedudukan titik
beratnya.
kesetimbangan yang dialami benda di mana
jika pada benda diberikan gangguan yang
mengakibatkan posisi benda berubah, dan
setelah gangguan tersebut dihilangkan,
benda tidak kembali ke posisi semula,
namun tidak mengubah kedudukan titik
beratnya.
KESETIMBANGAN
INDEFERRENT

10. Benda Tegar
Kesetimbangan
Benda Tegar
Jenis-Jenis
Kesetimbangan
Titik Berat
Letak Titik
Berat
Titik berat merupakan titik dimana
benda akan berada dalam
keseimbangan rotasi (tidak
mengalami rotasi). Pada saat benda
tegar mengalami gerak translasi dan
rotasi sekaligus, maka pada saat itu
titik berat akan bertindak sebagai
sumbu rotasi dan lintasan gerak dari
titik berat ini menggambarkan lintasan
gerak translasinya.

11. Benda Tegar
Kesetimbangan
Benda Tegar
Jenis-Jenis
Kesetimbangan
Titik Berat
Letak Titik
Berat
Rotasi

12.  Menghitung Momen Inersia:
 Sekumpulan Massa Partikel (I = Σmr2)
Momen Inersia
Rotational Inertia
I = Σmr2 = ∫r2dm = k.mr2

13.  Menghitung Momen Inersia:
 Sistem massa kontinu.
Contoh: Tentukan momen Inersia sebuah batang tipis
bermassa M sepanjang L jika
a) Poros putaran berada di pusat batang
b) Poros putaran berada di ujung batang
Momen Inersia
Rotational Inertia
I = Σmr2 = ∫r2dm = k.mr2

14. Momen Inersia beberapa benda yang diketahui

15. Momen Gaya/Torsi
Torque
Pegangan pintu dibuat jauh dari engsel
untuk alasan tertentu. Pada kasus
tersebut, engsel bekerja sebagai poros
rotasi, dorongan kita pada pintu adalah
gaya yang menyebabkan torsi. Torsi
didefinisikan:
 τ = r x F = r F sinθ
r
F
θ
r
F
θ
τ =r (F sinθ)
r
F
θ
θ
τ =(r sinθ) F

16.  Dalam hukum II Newton kita ketahui bahwa
 F=m at
 Karena percepatan tangesial at = α r, maka:
 F=m α r
 Apabila tiap ruas pada persamaan di atas kita
kalikan dengan r maka:
 F r = m r2 α
 Oleh karena F r adalah momen gaya terhadap
poros, dan mr2 adalah momen inersia benda,
maka:
 τ = I α
 Yang mana merupakan hukum II Newton untuk
gerak rotasi.
Hukum Newton pada Dinamika
Rotasi
Newton’s Law on Rotational Dynamics

17. NEXT

18. NEXT

19. NEXT

20. F1 = 10 N, F2 = 15 N dan F4 = 10 N,
bekerja pada balok ABCD seperti pada
gambar. Panjang balok ABCD adalah 20
meter. Tentukan F3 agar balok setimbang
statis. Abaikan massa balok.
a. 30 Newton
b. 40 Newton
c. 50 Newton
d. 60 Newton

21. Kotak lampu digantung pada sebuah pohon dengan
menggunakan tali, batang kayu dan engsel seperti terlihat
pada gambar berikut ini:
Jika :
AC = 4 m
BC = 1 m
Massa batang AC = 50 kg
Massa kotak lampu = 20 kg
Percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2
Tentukan besarnya tegangan tali yang menghubungkan batang
kayu dengan pohon!
a. 1000 Newton
b. 1100 Newton
c. 1200 Newton
d. 1300 Newton

22. Seorang anak memanjat tali dan berhenti
pada posisi seperti diperlihatkan gambar
berikut!
Tentukan besar tegangan-tegangan tali
yang menahan anak tersebut jika massa
anak adalah 50 kg!
a. T1 = 300 N,
T2 = 400 N
b. T1 = 300 N,
T2 = 300 N
c. T1 = 400 N,
T2 = 300 N
d. T1 = 400 N,
T2 = 400 N

23. Seorang anak bermassa 50 kg berdiri diatas tong 50
kg diatas sebuah papan kayu bermassa 200 kg yang
bertumpu pada tonggak A dan C.
Jika jarak anak dari titik A adalah 1 meter dan
panjang papan kayu AC adalah 4 m, tentukan :
a) Gaya yang dialami tonggak A
b) Gaya yang dialami tonggak C
a. NA = 1250 N,
NC = 1750 N
b. NA = 1550 N,
NC = 1250 N
c. NA = 1750 N,
NC = 1750 N
d. NA = 1750 N,
NC = 1250 N

24. Seorang anak bermassa 100 kg
berada diatas jembatan papan
kayu bermassa 100 kg yang
diletakkan di atas dua tonggak A
dan C tanpa dipaku. Sebuah tong
berisi air bermassa total 50 kg
diletakkan di titik B.
Jika jarak AB = 2 m, BC = 3 m dan
AD = 8 m, berapa jarak terjauh
anak dapat melangkah dari titik C
agar papan kayu tidak terbalik?
a. x = 2,5 m b. x = 3,5 m c. x = 4,5 m d. x = 5,5 m

25. Sebuah tangga seberat 500 N di letakkan pada
dinding selasar sebuah hotel seperti gambar di
bawah ini!
Jika dinding selasar licin, lantai diujung lain tangga
kasar dan tangga tepat akan tergelincir, tentukan
koefisien gesekan antara lantai dan tangga!
a. 4/3
b. 3/5
c. 3/8
d. 5/8

26. Tiga buah beban m1, m2 dan m3
digantungkan dengan tali melalui
dua katrol tetap yang licin (lihat
gambar)
Bila sistem dalam keadaan seimbang
dan m2 = 500 gram tentukan:
a) massa m1
b) massa m3
a. m1 = 250 √3 g
m3 = 150 g
b. m1 = 250 g
m3 = 150 g
c. m1 = 250 √3 g
m3 = 250 g
d. m1 = 250 g
m3 = 250 g

27. Perhatikan gambar!
Balok AB = 5 m, BZ = 1 m (Z = titik berat
balok). Jika berat balok 100 N, maka
berat beban C adalah...
a. 40 N
b. 60 N
c. 80 N
d. 90 N

28. Tentukan letak titik berat bangun
berikut terhadap alasnya!
a. 50 cm
b. 60 cm
c. 70 cm
d. 80 cm

29. Sebuah tabung pejal disambung dengan kerucut
pejal seperti pada gambar berikut!
Tentukan letak titik berat bangun tersebut
terhadap garis AB!
a. 33/5 cm
b. 33/7 cm
c. 33/4 cm
d. 33 cm