Kesetimbangan atau keseimbangan adalah kondisi di mana benda dengan gaya resultan dan momen gaya resultan sama dengan nol. Benda setimbang juga dapat didefinisikan sebagai keadaan benda yang tidak mengalami percepatan linier atau percepatan sudut.
Kesetimbangan benda tegar
Kesetimbangan benda tegar adalah kondisi dimana momentum benda tegar sama dengan nol. Artinya jika awalnya benda tegar tersebut diam, maka ia akan tetap diam. Namun jika awalnya benda tegar tersebut bergerak dengan kecepatan konstan, maka ia akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.
Sedangkan benda tegar sendiri adalah benda yang bentuknya (geometrinya) akan selalu tetap sekalipun dikenakan gaya. Jadi sekalipun dia bergerak translasi atau rotasi bentuknya tidak akan berubah, contohnya meja, kursi, bola, dll.
Secara umum kesetimbangan benda tegar dapat dikelompokkan menjadi dua, yakni kesetimbangan dinamis (benda yang bergerak baik secara translasi/linear ataupun secara angular dan kesetimbangan statis (benda yang betul-betul diam).
Kesetimbangan dan dinamika rotasi
Dinamika rotasi adalah ilmu yang mempelajari tentang gerak rotasi (berputar) dengan memperhatikan aspek penyebabnya, yaitu momen gaya. Momen gaya atau yang lebih dikenal dengan torsi ini akan menyebabkan terjadinya percepatan sudut.
Suatu benda dikatakan melakukan gerak rotasi (berputar) jika semua bagian benda bergerak mengelilingi poros atau sumbu putar. Sumbu putar benda terletak pada salah satu bagian dari benda tersebut.
Benda tegar merupakan benda yang tidak mengalami perubahan bentuk akibat pengaruh gaya, sehingga dalam melakukan pergerakan, benda tersebut tidak mengalami perubahan bentuk dan volume benda. Benda tegar dapat melakukan gerak translasi dan rotasi
Dalam mempelajari dinamika rotasi wajib kiranya kita mengetahui apa saja besaran yang dapat mempengaruhi dinamika rotasi. Besaran-besaran tersebut akan diuraikan di bawah ini.
- Momen Gaya (Torsi)
Gaya merupakan sebab dari bergeraknya suatu benda dan dalam gerak rotasi yang menyebabkan benda berputar disebut dengan momen gaya atau torsi yang juga didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya (F) yang tegak lurus dengan jarak dari sumbu rotasi ke arah garis kerja gaya (r) .
- Momen Inersia
Momen inersia (I) merupakan besaran yang menyatakan ukuran kecenderungan benda untuk tetap mempertahankan keadaannya (kelembaman).
Pada gerak rotasi, momen inersia juga dapat menyatakan ukuran kemampuan benda untuk mempertahankan kecepatan sudut rotasinya. Benda yang sukar berputar atau benda yang sulit dihentikan saat berputar memiliki momen inersia yang besar, dan sebaliknya.
- Momentum Anguler
Ketika suatu benda bergerak pada lintasan lurus, maka benda tersebut dapat dikatakan bergerak secara translasi. Akan tetapi, ketika benda tersebut bergerak pada sumbu putarnya atau bergerak pada lintasan melingkar, maka benda tersebut bergerak secara rotasi.
Gaya yang bekerja menuju atau menjauhi pusat massa suatu benda dapat menyebabkan benda bergerak lurus dengan momentum linier sebesar massa kali kecepatan p=m.v
Momen Gaya atau Torsi atau Gaya Puntir yang bekerja pada suatu benda dapat menyebabkan benda bergerak rotasi terhadap sumbu putarnya dengan besar momentum sudut atau momentum anguler sebesar momen inersia kali kecepatan sudu
- Hukum Dua Newton pada Gerak Rotasi
- Hukum Dua Newton pada Gerak Rotasi
Demikianlah teman-teman pembahasan kita hari ini tentang kesetimbangan, semoga bermanfaat dan jangan lupa di share ke teman-teman yang lain ya.
