Keseimbangan Benda Tegar

Apakah yang dimaksud dengan keseimbangan benda tegar? Sebelumnya mari kita ulas tentang pengertian benda tegar terlebih dahulu. Benda tegar adalah istilah yang sering digunakan dalam dunia Fisika untuk menyatakan suatu benda yang tidak akan berubah bentuknya setelah diberikan suatu gaya pada benda itu. Pada sebuah benda tegar, setiap titik harus selalu berada pada jarak yang sama dengan titik-titik lainnya.

Sedangkan yang dimaksud keseimbangan benda tegar/titik berat adalah kondisi dimana suatu benda berada dalam keseimbangan rotasi (artinya benda tersebut tidak mengalami rotasi/pergerakan).

 

Pont du Gard di Selatan Perancis adalah sebuah bangunan yang dibangun oleh bangsa Romawi dua ribu tahun yang lalu. Sampai sekarang masih berdiri.

 

Pemain akrobat dengan mudah melakukan aksi menggantung

Pengertian

Benda-benda di alam ini kemungkinan dalam keadan diam  atau bergerak. Sebuah beda yang bergerak dapat melakukan gerak translasi atau gerak rotasi bahkan dapat melakukan keduanya sekaligus.

Sebagai contoh, sebuah gambar yang tergantung di dinding tidak bergerak baik translasi maupun rotasi. Selanjutnya perhatikan jarum sebuah jam yang sedang berputar. Jarum jam itu akan selalu berputar dalam laju putaran yang tetap.

Sebuah beda berada dalam keadan seimbang jika benda tersebut tidak mengalami percepatan linier ataupun percepatan anguler. Benda yang diam dikatakan bahwa benda tersebut dalam keseimbangan statis. Sedangkan benda yang bergerak tanpa percepatan, dikatan bahwa benda tersebut dalam keseimbangan dinamis.

Macam-macamKeseimbangan BENDA tegar

Benda tegar pada keseimbangan statis, jika tidak mendapatkan gangguan tidak akan mengalami percepatan translasi maupun rotasi karna resultan semua gaya dan semua torsi yang bekerja padanya adalah nol.

Keseimbangan statis benda tegar dapat dibedakan atas tiga jenis, yaitu:

1.    Keseimbangan stabil

Keseimbangan yang dialami benda, dimana jika pada benda diberikan gangguan yang mengakibatkan posisi benda berubah, dan setelah gangguan tersebut dihilangkan benda akan kembali ke posisi semula.

2.    Keseimbangan Labil

Keseimbangan yang dialami benda, dimana jika pada benda diberikan gangguan yang mengakibatkan posisi benda berubah, dan setelah gangguan tersebut dihilangkan maka benda tidak kembali ke posisi semula.

3.    Keseimbangan Indiferen (netral)

Keseimbangan yang dialami benda, dimana jika pada benda diberikan gangguan yang mengakibatkan posisi benda berubah, dan setelah gangguan tersebut dihilangkan benda tidak akan kembali ke posisi semula, namun karna tidak mengubah kedudukan tiotik beratnya.

Titik berat

Telah dikatakan sebelumnya bahwa suatu benda tegar dapat mengalami gerak translasi (gerak lurus) dan gerak rotasi. Benda tegar akan melakukan gerak translasi apabila gaya yang diberikan pada benda tepat mengenai suatu titik yang yang disebut titik berat.

Titik berat merupakan titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi (tidak mengalami rotasi). Pada saat benda tegar mengalami gerak translasi dan rotasi sekaligus, maka pada saat itu titik berat akan bertindak sebagai sumbu rotasi dan lintasan gerak dari titik berat ini menggambarkan lintasan gerak translasinya.

Mari kita tinjau suatu benda tegar, misalnya tongkat pemukul kasti, kemudian kita lempar sambil sedikit berputar. Kalau kita perhatikan secara aeksama, gerakan tongkat pemukul tadi dapat kita gambarkan seperti membentuk suatu lintasan dari gerak translasi yang sedang dijalani dimana pada kasus ini lintasannya berbentuk parabola. Tongkat ini memang berputar pada porosnya, yaitu tepat di titik beratnya. Dan, secara keseluruhan benda bergerak dalam lintasan parabola. Lintasan ini merupakan lintasan dari posisi titik berat benda tersebut.

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.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.