Rumus Torsi atau Momen Gaya dan Contoh Soalnya

ADVERTISEMENT

Rumus Torsi atau Momen Gaya dan Contoh Soalnya

Alia Yassinta Echa Putri - detikEdu
Kamis, 19 Okt 2023 16:45 WIB
Ilustrasi belajar fisika rumus torsi.
Ilustrasi belajar rumus torsi. Foto: Getty Images/sefa ozel
Jakarta -

Rumus torsi adalah salah satu rumus yang dipelajari pada mata pelajaran fisika. Rumus torsi penting untuk dipahami agar dapat mengoperasikan dan merancang mesin dengan baik.

Lantas, apa itu rumus torsi? Yuk simak penjelasannya.

Pengertian Torsi

Dikutip dari buku Konsep Materi Fisika Dasar 2 (2014), torsi adalah penyebab benda berputar. Torsi disebut juga momen gaya yang menyatakan besarnya energi pada benda, hingga membuatnya berputar atau berotasi.

SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT

Rumus Torsi dan Arah Torsi

Berikut rumus dari torsi:

  • Ο„ = r x F
  • Ο„ = r x F x sin ΞΈ

Keterangan:

ADVERTISEMENT

r: lengan gaya atau jarak sumbu rotasi ke titik tangkap gaya (M)
F: gaya yang bekerja pada benda (N)
Ο„: torsi atau momen gaya (Nm)

Besaran momen gaya atau torsi tergantung pada besar gaya dan lengan gaya. Arah torsi mengikuti aturan putaran tangan kanan. Jika arah putaran berlawanan dengan arah jarum jam maka arah momen gaya ke arah atas. Jika putaran searah jarum jam, maka momen gaya ke arah bawah.

Contoh Soal Torsi dan Pembahasannya

Dikutip dari Buku Fisika SMA Kelas XI (2007) dan Universitas PGRI Semarang, berikut beberapa contoh soal torsi dan pembahasannya.

1. Gaya yang dikerjakan oleh kunci inggris dengan panjang 0,2 m kepada sebuah sekrup adalah 15 N. Tentukan torsi yang disebabkan oleh gaya tersebut.

Contoh soal torsi.Contoh soal torsi. Foto: Buku Fisika SMA Kelas XI

Pembahasan:

Cara 1:

Gaya tidak menyebabkan torsi pada sumbu x, maka kita cari komponen pada sumbu y yang tegak lurus terhadap gaya kunci inggris.

Fy = F x sin ΞΈ

Fy = 15 x sin 37Β°

Fy = (16 N) (0,6)

Fy = 9 N

Sehingga besar torsi yang dikerjakan adalah

Ο„ = r x F

Ο„ = (0,2 m) (9 N)

Ο„ = 1,8 Nm

Cara 2:

Menghitung jarak yang tegak lurus antara gaya dari kunci inggris dan titik tumpu.

r = r sin ΞΈ

r = 0,2 sin 37Β°

r = (0,2 m) (0,6)

r = 0,12 m

Besaran torsi yang dikerjakan oleh kunci inggris adalah sebagai berikut

Ο„ = r x F

Ο„ = (0,12 m) (15 N)

Ο„ = 1,8 Nm

2. Sebuah batang yang sangat ringan dengan panjang 140 cm, bekerja tiga buah gaya F1 = 20 N, F2 = 10 N, dan F3 = 40 N dengan arah dan posisi seperti gambar berikut.

Contoh soal torsi.Contoh soal torsi. Foto: Universitas PGRI Semarang.

Besar torsi yang menyebabkan batang berputar pada pusat massanya adalah...

Pembahasan:

Ο„ = F1 . AD - F2 . CD + F3 . BD

Ο„ = 20 N (0,7 m) - 10 (0,3 m) + 40 N (0,7 m)

Ο„ = 14 Nm - 3 Nm + 28 Nm

Ο„ = 39 Nm (searah jarum jam)

3. Batang AB massanya diabaikan diletakkan mendatar seperti gambar berikut.

Contoh soal torsi.Contoh soal torsi. Foto: Universitas PGRI Semarang.

Besar momen gaya yang bekerja pada batang apabila diputar pada poros di A adalah...

Pembahasan:

Diketahui:

F1 = 15 N

F2 = 25 N

F3 = 50 N

Ξ± = 37Β°

F4 = 20 N

Ditanya: Στ ?

Dijawab:

I1 = 0
Ο„ = 0
I2 = 10 cm = 0,1 m
I3 = 10 cm + 10 cm = 20 cm = 0,2 m
I4 = 10 cm + 10 cm + 20 cm = 40 cm = 0,4 m

Στ = Ο„1 + Ο„2 + Ο„3 + Ο„4
Στ = F1 . I1 + F2 . I2 + F3 . I3 sin Ξ± - F4 . I4
Στ = 0 + 25 . 0,1 + 40 , 0,2 sin 37 - 20 . 0,4
Στ = 0 + 2,5 + 6 - 8
Στ = 0,5 Nm

Demikian penjelasan tentang rumus torsi dan contoh soalnya. Semoga bermanfaat buat belajar kamu ya detikers.




(row/row)

Berita Terkait

 

 

 

 

 

 

 

 

Ranking PTN

Berikut daftar 5 Perguruan Tinggi terbaik Indonesia
Hide Ads