Materi Torsi Fisika Kelas XI

Dalam fisika, dikenal dua jenis gerak berdasarkan lintasannya. Ketika suatu benda bergerak pada lintasan lurus, maka benda tersebut dapat dikatakan bergerak secara translasi. Akan tetapi, ketika benda tersebut bergerak pada sumbu putarnya atau bergerak pada lintasan melingkar maka benda tersebut bergerak secara rotasi.

Benda yang bergerak pada lintasan lurus, dikenai gaya luar. Kita menyebutnya gaya.

Sementara, benda yang bergerak pada lintasan melingkar, dikenai gaya, nah khusus gerak melingkar ini, gaya disebut Torsi atau Momen Gaya.

Momen Gaya atau Torsi memiliki beberapa pengertian.

1.      Torsi adalah gaya pada sumbu putar yang dapat menyebabkan benda bergerak melingkar atau berputar.

2.      Torsi disebut juga momen gaya.

3.  Momen gaya/torsi benilai positif untuk gaya yang menyebabkan benda bergerak melingkar atau berputar searah dengan putaran jam (clockwise), dan jika benda berotasi dengan arah berlawanan putaran jam (counterclockwise), maka torsi penyebabnya bernilai negatif.

4.      Setiap gaya yang arahnya tidak berpusat pada sumbu putar benda atau titik massa benda dapat dikatakan memberikan Torsi pada benda tersebut.

                                            sumber gambar : www.studiobelajar.com

Torsi memiliki nilai positif jika benda berputar searah dengan putaran jam (clockwise). Sedangkan jika benda berputar dengan arah berlawanan jam (counter clockwise), maka momen gaya atau torsi bernilai negatif.

Torsi ini berlaku pada benda-benda bergerak yang memiliki sumbu putar seperti engsel pintu, ayunan atau jungkat-jungkit, rantai sepeda/motor, dan lainnya.

Torsi atau momen gaya dirumuskan dengan:

dimana:
adalah torsi atau momen gaya (Nm)
r adalah lengan gaya (m)
F adalah gaya yang diberikan tegak lurus dengan lengan gaya (N)

Jika gaya yang bekerja pada lengan gaya tidak tegak lurus, maka besar torsinya adalah:

dimana θ adalah sudut antara gaya dengan lengan gaya.

Contoh Soal Torsi

Soal No 1

Diketahui jarak F terhadap titik O sejauh 120 cm. Sebuah gaya bekerja pada benda dengan besar 15 N. Hitunglah besar torsi pada benda tersebut.

Soal No 2

Jika no 1 di atas sedikit diganti, F membentuk sudut tertentu, misalnya 30 derajat terhadap benda, maka penyelesaian soal di atas menjadi:

Soal No 3

Gambar berikut adalah sebuah batang yang ditarik dengan gaya. Momen gaya terhadap titik O adalah . . . .

Pembahasan:

τ = F . R . sin Ө = 50 . 10 . sin 60⁰ 

τ = 500 . ½ √3 = 250 √3 m.N