Sistem setimbang jika gaya F sebesar 40 N dan gaya pada tali T1 serta T2 masing-masing sebesar 40 N.

1. 





CYNTHIA DWI LESTARI
FADHILA KHAIRUNNISA
MAHARANI KINANTI DJUANITA
PRASASTI ANUGHRAHINI DEWI S
SEPTYARA NIRMA SAPUTRI
VELLA RATNASARI

2. KESETIMBANGAN BENDA TEGAR
“Benda tegar dikatakan berada dalam
kesetimbangan statik jika jumlah
gaya yang bekerja pada benda itu
sama dengan nol dan jumlah torsi
terhadap sembarang titik pada benda
tegar itu sama dengan nol.”

3. Benda tegar yaitu benda yang jika
dikenai gaya dan kemudian gayanya
dihilangkan bentuk dan ukurannya tidak
berubah. Tentu saja gaya yang bekerja
pada benda tersebut besarnya dalam
batas kewajaran sehingga pengaruh gaya
tersebut tidak mengakibatkan kerusakan
pada benda yang dikenainya, dan perlu
untuk diingat bahwa benda itu sendiri
tersusun atas partikel-partikel kecil.

4. Partikel yaitu ukuran atau bentuk
kecil dari benda, misalkan saja
partikel itu kita gambarkan berupa
benda titik.
Partikel dikatakan setimbang jika
jumlah gaya yang bekerja pada
partikel sama dengan nol, dan jika
ditulis dalam bentuk persamaan akan
didapat seperti di bawah.
∑F= 0
( Hkm I Newton )

5. Jika jumlah gaya yang bekerja pada
partikel sama dengan nol maka
partikel itu kemungkinan yaitu :
1. Benda dalam keadaan diam.
2. Benda bergerak lurus beraturan
(glb)

6. Persamaan di atas dapat diuraikan
menjadi tiga komponen gaya yaitu
terhadap sumbu x, sumbu y dan sumbu z ,
dimana komponen terhadap masingmasing sumbu yaitu :
1.Terhadap sumbu x ditulis menjadi
Fx= 0
∑
∑
2.Terhadap sumbu y ditulis menjadi
Fy= 0
∑
3. Terhadap sumbu z ditulis menjadi
Fz= 0

7. 

seorang yang meloncat ke
air dengan berputar
Jadi, lintasan gerak
translasi dari benda tegar
dapat ditinjau sebagai
lintasan dari letak titik
berat benda tersebut. Dari
peristiwa ini tampak bahwa
peranan titik berat begitu
penting dalam
menggambarkan gerak
benda tegar.

8. 
Orang ini berada dalam
keseimbangan. Di sisi lain untuk
benda-benda yang mempunyai
bentuk sembarang letak titik
berat dicari dengan perhitungan.
Perhitungan didasarkan pada
asumsi bahwa kita dapat
mengambil beberapa titik dari
benda yang ingin dihitung titik
beratnya dikalikan dengan berat
di masing-masing titik kemudian
dijumlahkan dan dibagi dengan
jumlah berat pada tiap-tiap titik.
dikatakan titik berat juga
merupakan pusat massa di dekat
permukaan bumi, namun untuk
tempat yang ketinggiannya
tertentu di atas bumi titik berat
dan pusat massa harus
dibedakan.

9. Kesetimbangan statik dapat dibedakan
menjadi tiga, yatu sebagai berikut.
• Kesetimbangan Stabil
Kesetimbangan stabil ditandai dengan
naiknya letak titik berat benda jika
dberi gaya pengganggu. Setelah gaya
pengganggunya hilang, benda akan
kembali pada keadaan semula. Contoh
benda yang memiliki ketimbangan
stabil itu adalah kursi malas.

10. • Kesetimbangan Labil
Kesetimbangan labil ditandai dengan
turunnya letak titik berat benda jika
dberi gaya pengganggu. Biasanya, setelah
gaya pengganggunya hilang, benda tidak
kembali pada kedudukan semula. Contoh
benda yang memiliki ketimbangan labil
adalah sebuah batang kayu yang berdiri
tegak.

11. • Kesetimbangan Indiferen (Netral)
Kesetimbangan netral ditandai dengan
tidak berubahnya posisi titik berat benda
sebelum dan sesudah diberi gaya
pengganggu. Biasanya, setelah gaya
pengganggunya hilang, benda tidak
kembali pada kedudukan semula. Contoh
benda yang memiliki ketimbangan netral
adalah sebuah silinder yang diletakkan di
lanta datar.

12. Contoh Soal
1. Tentukan tegangan tali pengikat beban di bawah
300
T2
600
T1
8 kg

13. Jawab.
Nilai tegangan tali T1 = ?
W cos α
T1 =
sin ( α + β )
Nilai tegangan tali T2 = ?
8.10 cos 30
T1 =
sin ( 30 + 60 )
1
80 .
3
2
T1 =
1
W cos β
T2 =
sin (α + β )
80 cos 60
T2 =
sin (30 + 60 )
1
80.
2
T2 =
1
T1 = 40 3
T2 = 40 N

14. 2. Tentukan besar gaya F agar sistem setimbang
300
600
F
60 kg

15. Jika panjang batang AB = 80 cm, AQ=QB, AP=PQ, massa
batang AB diabaikan, dan sistem dalam keadaan
setimbang harga penunjukkan neraca pegas I dan II
masing-masing adalah ….
A. 10 N dan 3 N
B. 9 N dan 4 N
C. 8N dan 5 N
D. 7 N dan 6 N
E. 6 N dan 7 N

16. Untuk menentukan tegangan neraca pegas I maka pusat
momen dipilih di B, sehingga:
?F2= 0
T1. (AB) – w1.(PB) – w2. (QB) =0
T1 x 0,8 – 10 x 0,6 – 3 x 0,4 =0
0,8.T1 = 6+1,2
Untuk menentukan tegangan neraca pegas II maka pusat
momen dipilih di A, sehingga:
?F1= 0
T2. (AB) – w1.(AP) – w2. (AQ) =0
T1 x 0,8 – 10 x 0,2 – 3 x 0,4 =0
0,8.T1 = 2+1,2

17. Sebuah roda mamiliki massa 13 kg dan jari –
jari 1 m. bertumpu dilantai dan bersandar
pada anak tangga yang tingginya 0,6 m dari
lantai seperti pada gambar. Tentukan gaya
mendatar F minimum untuk mengungkit roda
jika g = 10 m/s2!

18. 
Diketahui : m = 13 kg g = 10 m/s2
R = 1m
l2 = Ö(R2 – l12)
h = 0,6 m
= Ö(12 – 0,42)
ditanyakan : F min…..?
= Ö(1 – 0,16)
jawab : W = m .g
= Ö0,84
= 13.10
tS = 0
= 130 N
t1 + t 2 = 0
l1 = R- h
F . l1 – W . l2 = 0
= 1 – 0,6
= 0,4
F . 0,4 – 130 . Ö0,84 =
0
F = (130Ö0,84)/0,4
= 325Ö0,84 N

19. 
Suatu batang pemikul AB panjangnya 90 cm (berat diabaikan) dipakai
untuk memikul beban A dan B masing – masing beratnya 48 N dan 42 N.
supaya batang setimbang, orang harus memikul (menumpu) di C. maka
tentukan jarak AC!

Diketahui : batang pemikul AB = 90 cm
FA = 48 N
FB = 48 N
Ditanyakan : Jarak AC…?
Jawaban : misal jarak AC adalah x maka BC adalah 90 – x
tS = 0
tA + tB = 0
-WA . lA + WB . lB = 0
-48x + 42 (90 – x) = 0
-48x + 3780 – 42x = 0
-90x = 3780
x = 3780/90 = 42 cm

20. 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

21. WB = Wanak + Wtong = 1000 N
a) Mencari gaya yang dialami tonggak A, titik C
jadikan poros
b) Mencari gaya yang dialami tonggak C, titik A
jadikan poros

22. 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?

23. Titik C jadikan poros, saat papan tepat
akan terbalik NA = 0

24. Jika dinding selasar licin, lantai diujung lain tangga kasar dan
tangga tepat akan tergelincir, tentukan koefisien gesekan antara
lantai dan tangga!

25. 
Pembahasan Keseimbangan
Cara pertama :
μ = 1/[2tan θ] = 1/[2(8/6)] = 6/ [2(8)] = 3/8
Cara kedua :
Ilustrasi gaya- gaya pada soal di atas dan jarakjarak yang diperlukan :

27. Urutan yang paling mudah jika dimulai dengan ΣFY kemudian ΣτB terakhir ΣFX. (Catatan
: ΣτA tak perlu diikutkan!)
Jumlah gaya pada sumbu Y (garis vertikal) harus nol :
Jumlah torsi di B juga harus nol :

Jumlah gaya sumbu X (garis horizontal) juga nol :

28. Tentukan besar gaya F agar sistem
setimbang
300
600
F
60 kg