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 bekerjasaling sejajar, Anda telah mengamati bahwa benda dalamkeadaan setimbang rotasijika memenuhi hubungan lz; =0, dengan z1 adalah momen gaya tiap gaya sejajar yangbekerja pada benda terhadap jarak tertentu dari titikpenumpu. Pada percobaan ini Anda akan mencobamengamati apakah hubungan di atas berlaku juga untukgaya€aya tidak sejajar yang bekerja pada benda (tuas.

Momen gaya sekitar titik P dapat didefinisikan sebagaihasil perkalian antara besar gaya F dengan jarak d darititik 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 rmembentuk 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 titiksembarang, 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 bebanBusur derajat Puli(2)

Talinilon Mistar,50

D. PERSIAPAN PERCOBAANRangkai alat percobaan seperti terlihat pada Gambar 5.2. Beban bercelah dan neraca pegasberturut-turut digunakan untuk menghasilkan gaya F2 dan Fr pada tuas. Gaya Fl bekerja padalubang tuas di sebelah kanan titik penumpu. Arah gaya tersebut boleh seperti terlihat pada

15

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 tersediapada Tabel 5.1.

Tabel5.1

trtz= .................k9; F, = .N; rz =

0 (') Fl(N) q = (Fyd) sin 0 'l '' .x100oh1l2lq + :.2)

16

Tlloanr Qaya pda QayanDartgauagseialat (?agtan t)F. PERHITUNGAN

1. Hitung besar gaya F2 menggunakan nilai m2 di atas dan persamaan F2= tnzg, gunakan nilaig = 9,8 m/deti*. Catat hasil hitungan yang didapat.

2: Hitung momen Q?,\? \, momen gaya akibat gaya Fl terhadap titik penumpu, yaitu = Fl d1 sin0, 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, dancatat 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 Andamengatakan bahwa'Jumlah aljabar momen gaya pada kesetimbangan adalah sama dengannol"? 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 samadengan nol"?

KESIMPULAN

Buat kesimpulan umum untuk percobaan ini berkaitan dengan jumlah atjabar momen gayaterhadap dua gaya yang bekerja pada tuas!

H.

17