Keseimbangan Partikel

Jul 24, 2024

Catatan Kuliah Fisika: Keseimbangan Partikel


Pengenalan

  • Topik: Keseimbangan
  • Subtopik:
    1. Keseimbangan Partikel (Titik)
    2. Keseimbangan Benda Tegar (akan dibahas di pertemuan selanjutnya)

Keseimbangan Partikel

  • Definisi: Keseimbangan statis terjadi jika jumlah gaya yang bekerja pada partikel adalah nol.
  • Rumus:
    • ( \Sigma F_x = 0 ) (jumlah gaya pada sumbu x)
    • ( \Sigma F_y = 0 ) (jumlah gaya pada sumbu y)

Contoh Kasus

  • Benda: Berat ( W = 300N ) digantung dengan tiga gaya:
    • Tali (T) yang terhubung dengan benda, membentuk sudut 45°.

Penguraian Gaya

  • Gaya dapat diuraikan menjadi komponen sumbu x dan y:
    • Komponen sumbu x: ( T_x = T \cdot ext{cos}(45°) )
    • Komponen sumbu y: ( T_y = T \cdot ext{sin}(45°) )

Persamaan Keseimbangan

  1. Sumbu X:
    ( P + T_x = 0 )
    ( P + T , ext{cos}(45°) = 0 )
    ( \Rightarrow P = - T \cdot \text{cos}(45°) )

  2. Sumbu Y:
    ( W + T_y = 0 )
    ( W + T , ext{sin}(45°) = 0 )
    ( \Rightarrow W = - T \cdot \text{sin}(45°) )

  3. Mencari Tegangan (T):

    • Substitusi ( \text{cos}(45°) = \text{sin}(45°) = \frac{\sqrt{2}}{2} )
    • ( T = 300N )

Contoh Soal Lain

  • Benda dengan Massa 10 kg:
    • Berat ( W = 100N )
    • Digantung dengan dua tali (T1 dan T2)

Sudut Pengukuran

  • Sudut T1: 30°
  • Sudut T2: 60°

Menghitung Tegangan Tali

  • Rumus yang digunakan:
    ( T1 = \frac{W \cdot \text{sin}(30°)}{\text{sin}(90°)} )
    ( T2 = \frac{W \cdot \text{sin}(60°)}{\text{sin}(90°)} )

Hasil

  • Tegangan T1: ( T1 = 50\sqrt{3}N )
  • Tegangan T2: ( T2 = 50N )

Latihan

  • Soal 1: Hitung tegangan dua tali dengan sudut 53° dan 37°.
  • Kirimkan jawabannya di e-learning.

Penutup

  • Keseimbangan Partikel dipelajari hari ini, akan dilanjutkan dengan Keseimbangan Benda Tegar pada pertemuan selanjutnya.
  • Pengumuman: Tanyakan jika ada pertanyaan.
  • Salam: Assalamualaikum.