Close Klik 2x

Contoh Soal Momen Kopel

Contoh Soal Momen KopelSejumlah gaya yang bekerja pada suatu benda bisa berubah menjadi dua buah gaya yang sama besar, tetapi arahnya berlawanan, serta memiliki garis kerja yang sejajar dan tidak saling berimpit. Pasangan gaya seperti itu disebut kopel, contohnya gaya yang bekerja pada jarum kompas dalam pengaruh medan magnet bumi.

        Kutub utara dan kutub selatan jarum kompas, bekerja gaya yang sama besar, dimana satu arahnya ke utara dan yang lainnya ke selatan, seperti yang dilukiskan pada Gambar 1.a. Kopel dapat menyebabkan gerak rotasi pada benda, tetapi tidak menyebabkan gerak translasi. Momen yang dihasilkan oleh kopel merupakan perkalian antara salah satu gaya dengan jarak tegak lurus yang dibentuk kedua garis kerja gaya.

B. Momen Kopel

Momen kopel dilambangkan M dan didefinisikan sebagai hasil perkalian antara gaya dengan jarak kedua gaya yang bekerja pada sebuah benda. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

M=Fd 

Keterangan: 
M = momen kopel (N.m);
F = besar salah satu gaya (N); dan
d = jarak tegak lurus atau lengan momen antara dua gaya (m).
        Momen kopel merupakan besaran vektor, yang memiliki besar dan arah. Perjanjian tanda pada momen kopel, yaitu momen kopel bernilai positif jika benda berputar searah putaran jarum jam (Gambar 1.b), dan bernilai negatif jika benda berputar berlawanan arah putaran jarum jam (Gambar 1.c).
Apabila beberapa kopel sebidang bekerja pada sebuah benda, maka resultan momen kopelnya merupakan jumlah aljabar dari masing-masing momen kopelnya.

M=M1+M2+...+Mn 

C. Sifat-sifat Momen Kopel

1. Sebuah kopel dapat dipindahkan baik pada bidang asalnya atau kepada bidang lain yang sejajar dengan bidang asalnya, dengan ketentuan besar dan arahnya tetap.
2. Resultan kopel M dengan gaya F yang sebidang, akan menghasilkan sebuah gaya yang besar dan arahnya sama dengan F, tetapi garis kerjanya bergeser sejauh d dari garis awalnya. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

d=|MF|

        Berdasarkan sifat-sifat momen kopel dapat disimpulkan bahwa sebuah gaya dapat diuraikan menjadi sebuah gaya dan sebuah kopel, karena resultan dari sebuah kopel dengan sebuah gaya adalah gaya.
Contoh Soal Momen Kopel

SOAL 1
Berikut perbedaan antara momen gaya dan momen kopel.
(1) Momen gaya merupakan hasil perkalian antara gaya terhadap jarak titik tangkap gaya dari sumbu putar, sedangkan momen kopel merupakan hasil perkalian antara gaya dengan jarak antara kedua gaya.
(2) Momen gaya hanya terdiri dari satu gaya, sedangkan momen kopel terdiri dari dua buah gaya yang sejajar sama besar dan berlawanan arah.
(3) Momen gaya dan momen kopel yang searah putaran jarum jam diberi tanda positif, sedangkan yang berlawanan arah putaran jarum jam diberi tanda negatif.
(4) Momen gaya dan momen kopel memiliki bentuk persamaan M = Fd.
Perbedaan antara momen gaya dan momen kopel yang benar ditunjukkan oleh nomor ....

SOAL 2
Apabila pada sebuah benda bekerja tiga buah kopel sebidang, maka resultan momen kopelnya adalah ....

SOAL 3
Perhatikan gambar berikut.
Momen kopel yang bertanda positif ditunjukkan oleh huruf ....

SOAL 4
Berikut ini merupakan sifat-sifat momen kopel.
(1). Kopel dapat dipindah-pindahkan dari bidang asalnya.
(2). Kopel yang dipindahkan memiliki besar dan arah yang tetap.
(3). Resultan kopel dengan gaya sebidang adalah jumlah kopel dengan gaya.
(4). Pergeseran garis kerja gaya dirumuskan sebagai d=|MF|.
Sifat momen kopel yang tepat ditunjukkan oleh nomor ....

SOAL 5
Pada batang AD bekerja empat buah gaya sejajar, seperti gambar berikut.
Besar dan arah momen kopelnya adalah ....

SOAL 6
Pada sebuah bidang terdapat kopel yang momen kopelnya +50 Nm. Pada bidang tersebut, terdapat sebuah gaya F yang besarnya 6 N. Resultan M dengan F serta pergeseran titik tangkap gaya dari posisi semula adalah ....

SOAL 7
Sebuah batang AB memiliki panjang 4 m dan bekerja empat buah gaya, yaitu F1 = F2 = 10 N dan F3 = F4 = 20 N seperti gambar berikut.
Besar momen kopel pada batang AB adalah ....

SOAL 8
Berikut ini contoh penerapan momen kopel dalam kehidupan sehari-hari.
(1) Stir mobil.
(2) Membuka baut dengan kunci inggris.
(3) Membuka pintu.
(4) Gerakan jarum kompas.
Penerapan momen kopel yang benar dalam kehidupan sehari-hari adalah ....

SOAL 9
Perhatikan gambar berikut.
Momen kopel pada pasangan gaya F1 dan F2adalah -4M dan pada pasangan gaya F3 dan F4adalah +M. Jika M1 > M2, maka besar dan arah resultan momen kopel pada batang AB adalah ....

SOAL 10
Sebuah bidang menghasilkan momen kopel -40 Nm. Pada bidang tersebut, terdapat sebuah gaya F yang besarnya 5 N. Besar pergeseran titik tangkap gaya dari posisi semula adalah ....

Share on Facebook
Share on Twitter
Share on Google+

Related : Contoh Soal Momen Kopel