praktikum mekanika

1. 7ilouaa Qaya pda Qaya nhart.gattngsefafat (?agtan t)
PERCOBAAN 05
MOMEN GAYA PADA GAYA TIDAK SALTNG SEJAJAR (BAGIAN 1)
A. TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini siswa diharapkan dapat:
1. Menghitung momen gaya yang diberikan (ditentukan) terhadap titik putar yang ditentukan.
2- Memverifikasi berlakunya hubungan Zri = 0 pada gaya-gaya yang tidak saling sejajar yang
bekerja pada benda yang berada pada keadaan kesetimbingan rolasi.
PENDAHULUAN
Dalam percobaan sebelumnya untuk gaya yang bekerja
saling sejajar, Anda telah mengamati bahwa benda dalam
keadaan setimbang rotasijika memenuhi hubungan lz; =
0, dengan z1 adalah momen gaya tiap gaya sejajar yang
bekerja pada benda terhadap jarak tertentu dari titik
penumpu. Pada percobaan ini Anda akan mencoba
mengamati apakah hubungan di atas berlaku juga untuk
gaya€aya tidak sejajar yang bekerja pada benda (tuas.
Momen gaya sekitar titik P dapat didefinisikan sebagai
hasil perkalian antara besar gaya F dengan jarak d dari
titik P ke garis aksi / dari gaya tersebut (Gambar 5.1).
Atau, secara matematik dapat ditulis:
Gambar 5.1
Momen gaya F sekitar titik P
c= d.F....... .......(S.1)
Jika kita gambar sembarang garis r dari titik P ke garis gaya F (Gambar 5.1), dan garis r
membentuk sudut ddengan garis gaya F, mudah diketahui bahwa d= rsin d. persamaan (5.1)
dapat ditulis menjadi:
f = r.Fsin 4............ ............(5.2)
Dengan menggunakan persamaan ini kita dapat menghitung momen gaya terhadap pada titik
sembarang, asalkan diketahui garis r dan l0 yang dibentuk garis r terhadap garis kerja gaya.
Kita akan menggunakan hubungan di atas pada percobaan ini.
C. ALATPERCOBAAN
Papan percobaan Neraca Pegas
Pasak Penumpu Eelan bercelah dan penggantung beban
Busur derajat Puli(2)
Talinilon Mistar,50
D. PERSIAPAN PERCOBAAN
Rangkai alat percobaan seperti terlihat pada Gambar 5.2. Beban bercelah dan neraca pegas
berturut-turut digunakan untuk menghasilkan gaya F2 dan Fr pada tuas. Gaya Fl bekerja pada
lubang tuas di sebelah kanan titik penumpu. Arah gaya tersebut boleh seperti terlihat pada
15

2. Tllonen Qaya yda Qaya nilak$akagSeiafat (Bagtan t)
Gambar 5.2, atau ke arah lain yang lebih Anda sukai, dengan menjaga tuas tetap dalam keadaan
horizontal.
Catatan: Anda perlu mengatur jarak d2, dan/atau arah gaya Fr untuk menjaga tuas tetap
setimbang! Lakukan hal ini seteliti-telitinya!
Meletakkan Busur Derajat
Atur letak busur derajat sedemikian rupa sehingga titik pusatnya berada pada titik tempat tali
,.,
menarik tuas, yaitu titik tangkap gaya F1, pada lubang sebelah kanan titik penumpu pada tuas.
E. LANGKAH PERCOBAAN
1. Beri ketukan pada papan percobaan
atau tarik beban m2 dan kemudian
lepaskan untuk menghilangkan
pengaruh gesekan pada sistem yang
diamati. Jika posisi beberapa alat
percobaan berubah, atur ulang sitem
tersebut sedemikian rupa sehingga
tuas tetap dalam kedaan horisontal.
2. Baca besar gaya fl pada neraca
pegas dan catat hasilnya pada Tabel
5.1.
3. Ukur dr, sudut d dan jarak dz seteliti-
telitinya dan catat hasil pengukuran
pada Tabel 5.1.
4. Tentukan (atau baca) massa m2 danl
hasilnya pada Tabel 5.1. Gambar 5.2
5. Ulangi langkah percobaan 1 sampai 4 Dua gaya Fr dan Fz yang tidak saling sejajar pada tuas'
di atas paling sedikit 4 kali percobaan untuk sudut d yang berbeda-beda (tetapi nilai F2
sama); selanjutnya lakukan perhitungan yang sama untuk melengkapi kolom yang tersedia
pada Tabel 5.1.
Tabel5.1
trtz= .................k9; F, = .N; rz =
0 (') Fl(N) q = (Fyd) sin 0 'l '' .x100oh
1l2lq + :.2)
16

3. Tlloanr Qaya pda QayanDartgauagseialat (?agtan t)
F. PERHITUNGAN
1. Hitung besar gaya F2 menggunakan nilai m2 di atas dan persamaan F2= tnzg, gunakan nilai
g = 9,8 m/deti*. Catat hasil hitungan yang didapat.
2: Hitung momen Q?,? , momen gaya akibat gaya Fl terhadap titik penumpu, yaitu = Fl d1 sin
0, dan catat hasilperhitungan dalam kolom yang sesuaipada Tabel 5.1.
3- Hitung momen Sala e.momen gaya akibat gaya F2terhadap titik penumpu, yaitu F2.d2, dan
catat hasil perhitungan pada Tabel S.1.
4- Bandingkan nilai momen gala dan c2 dengan menghitung persentase perbedaan kedua
nilai terseb, lr' -c^lrt menggunakan
Tir7;b)x100%, dan catat hasitnya pada tabet yang
tersedia.
G. PERTANYAAN
1- Jika kita beri toleransi kesalahan sebesar 10% pada percobaan di atas, dapatkah Anda
mengatakan bahwa'Jumlah aljabar momen gaya pada kesetimbangan adalah sama dengan
nol"? Jika tidak, percobaan keberapakah yang memenuhi pernyataan tersebut?
2. Berapakah persentase kesalahan yang dapat diberikan agar dapat mengatakan
(menyimpulkan) bahwa "jumlah aljabar momen gaya pada kesetimbangan akan selalu sama
dengan nol"?
KESIMPULAN
Buat kesimpulan umum untuk percobaan ini berkaitan dengan jumlah atjabar momen gaya
terhadap dua gaya yang bekerja pada tuas!
H.
17