Syarat Kesetimbangan Benda Tegar dalam Ilmu Fisika

Ilustrasi syarat kesetimbangan benda tegar. Sumber: www.unsplash.com.

Ilmu fisika sangat menentukan keamanan berbagai benda yang menjadi fasilitas hidup manusia. Segala benda yang tergantung di rumah, seperti AC, lampu dan televisi layar datar dipengaruhi beberapa gaya yang membuatnya tetap di tempat. Jembatan dan pesawat memiliki gaya yang lebih kompleks agar bisa stabil. Syarat kesetimbangan benda tegar adalah syarat yang harus dipenuhi agar benda dalam keadaan stabil.

Teori Kesetimbangan Benda Tegar

Ilustrasi kesetimbangan benda tegas, sumber: Unsplash.com

Dalam modul Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar, Fisika Kels XI (2009) yang ditulis oleh Herry Setyawan disebutkan bahwa benda tegar adalah benda yang tidak mengalami perubahan bentuk setelah diberikan gaya pada benda tersebut.

Setimbang atau kesetimbangan berarti keadaan yang seimbang atau stabil. Benda tegar adalah benda yang memiliki susunan materi stabil atau tidak berubah jika dikenai gaya atau torsi.

Benda tegar itu jika dikenai sebuah gaya masih mengalami rotasi dan translasi. Benda tegar ketika dikenai beberapa gaya yang saling meniadakan sehingga mencapai kestabilan disebut sebagai

kesetimbangan benda tegar.

Baca juga: Pengertian dan rumus GLB serta GLBB dalam Fisika

Syarat Kesetimbangan Benda Tegar

Berikut adalah beberapa syarat kesetimbangan benda tegar yang perlu kamu ketahui:

1. Total gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda sama dengan nol (∑F = 0).

Ini dirumuskan dalam Hukum Newton I yang menyatakan bahwa benda dikatakan statis atau setimbang jika benda dalam keadaan diam atau benda melakukan gerak lurus dengan kecepatan konstan. Dengan kata lain, jika resultan gaya bernilai nol, maka benda akan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan (tanpa percepatan).

2. Total momen gaya (resultan torsi) yang bekerja pada benda sama dengan nol (∑T = 0)

Jika momen gaya tidak sama dengan nol, maka benda akan berotasi. Agar benda diam, maka maka total momen gaya harus sama dengan nol.

Berdasarkan syarat-syarat di atas maka jenis kesetimbangan benda tegar ada dua, yaitu:

1. Kesetimbangan statis. Ini terjadi ketika benda benar-benar diam atau jumlah total semua gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol.

2. Kesetimbangan dinamis. Ini terjadi ketika benda tetap bergerak tapi konstan akibat gaya yang saling meniadakan.

Dengan demikian, bisa dibayangkan bahwa untuk membuat sebuah pesawat, para ahli harus menghitung resultan berbagai gaya dan momen gaya agar saling meniadakan sehingga pesawat tersebut stabil meski tetap bergerak. Implementasi tersebut merupakan contoh kesetimbangan benda tegar dalam kehidupan sehari-hari yang sangat penting untuk dipelajari. (LUS)