Contoh Soal Momen Gaya

Soal 1:

Dua buah benda diletakan pada ayunan seperti pada gambar di bawah ini:

Jika berat batang diabaikan, berapakah jarak dari titik berat benda dua (m2 ) ke titik tengah  agar ayunan seimbang?



Penyelesaian Soal 1:

Diketahui :
     m1  = 20 kg
     m2  = 10 kg
     d1   =  6 m

Ditanya : d2  = ...?

Jawab :

Gaya yang bekerja pada momen gaya adalah gaya berat, maka :
     W1  =  m1.g = 20.10 = 200 N
     W2  =  m1.g = 10.10 = 100 N

Torsi benda 1,

     τ1  =  F1.d1.Sin 𝜃1
     τ1  =  W1.d1.Sin 𝜃1
     τ1  =  200.6.Sin 90
     τ1  =  1200 Newton

Torsi benda 2,
     τ1  =  F2.d2.Sin 𝜃2
     τ1   =  W2.d2.Sin 𝜃2
     τ1   =  100.d2.Sin 90
     τ1  =  d2.100 Newton

Jumlah momen gaya (torsi) sesuai kaidah tangan kanan,  τ1 bernilai positif berlawanan arah jarum jam dan bernilai negatif  τ2 searah jarum jam.
 
Jarak lengan gaya benda 2 (d2) yaitu :
       Σ𝜏 = 0  (benda dalam keadaan diam dan momen gaya setimbang)
   τ1 -τ2 = 0
     1200 - d2.100 = 0
     d2.100 = 1200
     d2. = 12 m