Dinamika Rotasi: Konsep Torsi atau Momen Gaya - Fisika Kelas XI

Apa itu Torsi atau Momen Gaya

    Jika berbicara tentang gaya, pasti sudah tidak asing lagi. Gaya adalah besaran vektor dalam Fisika yang menyebabkan sebuah objek bermassa bergerak maupun diam. Pergerakan yang dialami oleh gaya menyebabkan adanya perpindangan secara linear atau penghentian gerakan secara linear (lurus). Dalam Fisika sendiri, Gaya dimasukkan ke dalam Mekanika Klasik, tepatnya pada Dinamika Linear,

    Lantas, apa itu Torsi dan apa hubungannya dengan gaya? Torsi atau momen gaya adalah sebuah besaran Fisika yang menyebabkan berputarnya sebuah objek bermassa terhadap porosnya. Terlihat jelas bahwa Torsi menyebabkan pergerakan benda atau penghentian pergerakan benda secara anguler (rotasi). Sehingga, dalam pembahasannya, torsi dimasukkan ke Dinamika Rotasi.

    Untuk memahami bedanya gaya dengan torsi, perhatikan ilustrasi berikut.

Ilustrasi torsi.

    

Dalam ilustrasi di atas terdapat sebuah baut yang akan di putar menggunakan sebuah alat bernama kunci pas. Agar kunci pas tersebut bisa memutarkan baut, maka harus diberi sebuah gaya (dalam Newton). Ketika kunci diberi gaya, gerakan yang terjadi adalah perputaran kunci terhadap baut secara melingkar. Saat Gaya dilakukan cross product (perkalian silang) dengan Lengan Gaya atau jarak poros terhadap titik ujung gaya, maka akan didapatkan sebuah besaran baru, yaitu Torsi.

    Secara persamaan dalam vektor bisa dituliskan sebagai berikut.

Torsi adalah besaran vektor yang memiliki simbol τ (tau) dengan satuan Newton meter (Nm)

r adalah lengan gaya atau jarak dari pusat rotasi atau poros ke titik gaya bekerja dengan satuan meter.

    Bagaimana jika gaya tidak tegak lurus dengan lengan gaya? Maka:

Ilustrasi kasus torsi.

    Jika terdapat kasus seperti di atas, maka gunakan,

Rumus

Keterangan:

τ = torsi atau momen gaya (Nm)

F = gaya (N)

r = lengan gaya atau jarak poros ke gaya (m)

θ = sudut antara r dengan F

Jika F dan r Tegak Lurus (90°)

Maka dari itu, saat sudut yang dibentuk antara r dengan F sebesar 90° atau dengan kata lain yaitu tegak lurus, maka:

Jika F dan r Sejajar (0°)

Namun, apa yang terjadi jika F membentuk sudut 0° terhadap r atau dengan kata lain yaitu sejajar, maka:

Bagaimana Jika Ada 2 Atau Lebih Gaya Yang Bekerja pada Sistem?

Untuk menemukan torsi total yang bekerja, kita hanya perlu mencari resultan dari torsi tersebut.

• Apabila gaya searah dengan perputaran jarum jam, maka torsi bernilai negatif.
• Apabila gaya belawanan arah dengan perputaran jarum jam, maka torsi bernilai positif.

Kita hanya perlu menggunakan rumus resultan sebagai berikut:

    Sekian untuk penjelasan konsep Torsi atau Momen Gaya, jika masih ada yang dibingungkan silahkan tanyakan di kolom komentar. Untuk soal dan pembahasan mengenai Torsi atau Momen Gaya bisa dilihat pada artikel di blog ini [klik disini]. Dan untuk video penjelasan bisa dilihat di channel youtube [masih dalam pembuatan].