Momen Gaya Dan Momen Kopel

Momen gaya merupakan besaran yang dipengaruhi oleh gaya dan lengan. Besaran yang dapat menyebabkan benda berotasi itulah yang dinamakan momen gaya atau torsi. Benda dapat melakukan gerak rotasi karena adanya momen gaya. Momen gaya timbul akibat gaya yang bekerja pada benda tidak tepat pada pusat massa.

Momen Gaya

Momen gaya merupakan besaran yang dapat menyebabkan sebuah titik partikel berputar (berotasi). Gambar dibawah menggambarkan seseorang sedang mengencangkan sebuah baut pada tempatnya.

Contoh Momen Gaya

Agar orang tersebut dapat dengan mudah mengencangkan baut tersebut dapat melakukan dua cara yaitu :

• memberi gaya yang besar
• memberi lengan gaya yang panjang. Atau dengan kata lain, orang tersebut harus memberi momen gaya yang besar.

Momen Gaya F

Momen gaya dilambangkan dengan “τ” gambar momen gaya diatas menyatakan sebuah gaya F sedang mengadakan momen gaya terhadap titik O dengan lengan gaya L, sehingga titik O berputar dengan arah putar searah putaran jarum jam. Momen gaya F terhadap titik O didefinisikan sebagai hasil kali silang antara lengan gaya dan gaya F, seperti dalam persamaan berikut :

Besar momen gaya :

τ = L . sin α . F          atau            τ = L . sin α . F

Dimana :

F = besar gaya (N)
L = panjang lengan gaya (m)
τ = besar momen gaya (N.m)
α = sudut antara arah lengan gaya dan arah gaya

Momen gaya merupakan besaran vektor

Momen gaya ada dua macam, yaitu momen gaya positif dan momen gaya negatif.

Macam-macam momen gaya

Jika pada sebuah partikel bekerja beberapa buah momen gaya sebidang maka momen gaya resultannya merupakan jumlah aljabar momen-momen gaya tersebut.

τ R = Σ τ

Pada materi pokok terdahulu, kita telah mempelajari gerak melingkar beraturan (GMB) dan gerak melingkar berubah beraturan (GMBB), harap dipahami kembali lagi beberapa ketentuan dan beberapa persamaan pada GMB maupun GMBB.

Momen Kopel

Seorang sopir bus selama menjalankan busnya sering memberikan kopel pada stir bus agar jalannya bus dapat teratur. Apakah yang dimaksud kopel? Kopel adalah pasangan dua buah gaya yang sama besar, sejajar dan berlawanan arah. Kopel penyebab sebuah benda berotasi.

Keterangan :

1. gambar sebuah momen kopel
2. menunjukan bahwa momen kopel adalah besaran vektor

Momen kopel merupakan hasil kali vektor antara vektor gaya dan vektor lengan gaya.

Sehingga besar momen gaya dapat dinyatakan:

M = L . F sin α

Dengan :

M = momen kopel (N . m)
L = lengan gaya (m)
F = gaya (N)
α = sudut antara lengan gaya dan gaya

Macam momen kopel ada dua, yaitu kopel positif dan kopel negatif

1. momen kopel positif
2. momen kopel negatif

Jika pada sebuah benda bekerja kopel-kopel sebidang momen kopelnya dapat dinyatakan :

M_R = ΣM

Sifat-Sifat Momen Kopel

1) Sebuah kopel dapat diganti dengan kopel yang lain yang arah dan besarnya sama.
2) Jumlah momen kopel dari kopel-kopel yang sebidang sama dengan jumlah aljabar momen kopel dari kopel itu.

Resultan sebuah gaya dan sebuah kopel adalah gaya yang besarnya sama dengan gaya mula-mula dan letaknya bergeser sejauh :