Momen gaya adalah?☑️ Berikut pengertian dan rumus momen gaya (torsi) lengkap dengan contoh soal + jawaban pembahasannya☑️
Salah satu dari materi fisika yang mempunyai banyak penerapan yaitu momen gaya atau torsi. Oleh karena itu, tidak ada salahnya apabila Anda mengenal dan mempelajari mengenai materi yang satu ini.
Beberapa hal yang akan disebutkan di bawah ini akan membuat Anda semakin memahami mengenai momen gaya secara lebih baik. Tanpa berbasa basi langsung saja teman teman ulas penjelasan mengenai apa itu momen gaya, rumus dan contoh soal cara menghitung momen gaya lengkap dengan pembahasannya.
Pengertian Momen Gaya
Sebetulnya beberapa aktivitas yang Anda lakukan ada hubungannya dengan momen gaya. Barang yang berputar diakibatkan oleh adanya momen gaya ini. Lalu apa pengertian ilmiah momen gaya (torsi) itu?
Momen gaya adalah besaran yang menyatakan besarnya gaya pada sebuah benda yang menyebabkan benda itu mengalami suatu gerak rotasi melingkar mengelilingi sumbu putarnya. Menurut Satuan Internasional (SI), satuan momen gaya adalah newton meter (Nm) dengan dimensi M L2T−2.
Momen gaya dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu gaya yang diberi ke lengan gaya serta jarak atau panjang sumbu putar dengan letaknya gaya. Momen gaya (torsi) akan bernilai positif jika benda berotasi searah jarum jam (clockwise), sebaliknya momen gaya akan bernilai negatif ketika benda bergerak berlawanan arah jarum jam (counter clockwise).
Di dalam gerak rotasi, maka gaya akan mengakibatkan benda menjadi berputar, jadi pengertian lainnya dari momen gaya yaitu besaran atau ukuran gaya yang terjadi di suatu benda, sehingga benda itu berotasi atau berputar.
Momen gaya termasuk ke dalam besaran vektor. Dalam ilmu Fisika, momen gaya juga didefinisikan sebagai sifat benda bergerak yang dimiliki benda berdasarkan massa dan geraknya dan sama dengan hasil kali massa dan kecepatan benda.
Sederhananya, momen gaya juga dapat diartikan sebagai sifat benda bergerak yang menentukan lamanya waktu yang diperlukan untuk membuatnya diam ketika di bawah aksi gaya konstan. Untuk lebih mudah dalam memahaminya, perhatikan contoh dibawah ini.
Contoh Momen Gaya (Torsi) dalam Kehidupan Sehari hari :
- Untuk memutar roda kemudi kendaraan, sebuah gaya diterapkan secara tangensial pada tepi roda.
- Saat kita membuka dan menutup pintu, kita menerapkan gaya (dorong atau tarik) normal ke pintu pada gagangnya (P) yang berada pada jarak maksimum dari engsel.
- Untuk memutar roda berlawanan arah jarum jam pada sepeda pancal, gaya kecil diterapkan pada pedal roda bergigi.
- Alat pembuka baut yang berputar searah jarum jam untuk mengencangkan, dan berlawanan arah jarum jam untuk melepas baut.
- Pompa hidrolik yang digerakkan searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam.
Apa Perbedaan Momen Gaya dengan Torsi ?
Menurut ilmu Fisika, torsi memiliki pengertian yang sama dengan momen gaya. Torsi merupakan sebutan atau nama lain dari momen gaya, yakni ukuran keefektifan dari gaya yang bekerja atau diberi dalam sebuah benda guna memutar benda itu terhadap sebuah poros.
Torsi memiliki lambang berupa τ (dibaca tau) serta menjadi besaran vektor, sehingga bisa bernilai negatif maupun positif. Torsi akan bernilai negatif apabila arah berputarnya searah dengan jarum jam. sedangkan, torsi akan bernilai positif apabila arah berputarnya tidak searah dengan jarum jam.
Sebagai contoh ketika bobot yang sedikit berbeda ditempatkan pada dua panci keseimbangan balok, balok akan berhenti pada sudut dengan horizontal. Balok didukung pada satu titik tetap oleh poros.
Torsi bersih di sekitar titik tunggal tetap ini karena dua bobot tidak nol pada posisi setimbang. Seluruh sistem tidak terus berputar di sekitar titik tetap karena momennya seimbang.
Rumus Momen Gaya
Rumus yang digunakan untuk menghitung momen gaya adalah τ = r × F × sin θ. Dimana τ, r, dan F secara berturut-turut adalah momen gaya (Nm), gaya (N), dan lengan gaya (m) yang diberikan untuk benda.
Keterangan :
- τ = Torsi / momen gaya
- r = Jari Jari
- F = Gaya
- θ = Sudut antara Gaya dan Lengan Tuas
Momen gaya menjadi ukuran keefektifan dari gaya yang bekerja atau diberikan dalam suatu benda guna memutar benda itu terhadap sebuah poros tertentu. Pada gaya yang bekerja secara tegak lurus dengan lengan gaya atau jarak titik poros ke gaya, maka momen gaya dinyatakan sebagai τ = F . r
Momen gaya sendiri juga termasuk besaran vektor yang tentu saja mempunyai arah. Dalam gaya bekerja dengan tegak lurus bersama gaya lengan atau jarak dari titik poros ke gaya akan membentuk suatu sudut tertentu (θ), maka momen gaya dinyatakan dengan τ = F . d = F . r . sin θ
Arah momen gaya pada suatu sistem mengikuti aturan tangan kanan. Momen gaya akan bernilai positif jika benda berputar searah dengan jarum jam (clockwise), sedangkan momen gaya akan bernilai negatif ketika benda bergerak berlawanan arah jarum jam (counter clockwise).
