Torsi

Untuk mengatur putaran dari sutau bendar seperti pada gambar 1.a di bawah, benda berupa piringan berputar akibar gaya dari F₁ dan F₂ yang berada disisi piringan tersebut. Penerapan terhadap letak titik yang dikenai olah gaya ini merupakan hal yang penting. Hal ini akan berbeda ketika terdapat dua buah gaya yang bekerja pada piringan berada segaris saling berlawanan seperti pada gambar 1.b yang menyebabkan piringan tersebut tidak berputar.

Gambar 1. Gambar 1.a menunjukkan Gaya yang menyebabkan piringan berputar, gambar 1.b Gaya yang menyebabkan benda tidak berputar dan garis kerjanya sepanjang sumbu tersebut

Gambar 2.a Gambar 2.b

Gambar 2.a Sebuah gaya F_i bekerja pada partikel ke-i suatu piringan yang diputar terhadap pusatnya. Gambar 2.a lengan l adalah jarak tegak lurus dari garis kerja ke sumbu putar, gambar 1.b Gaya yang komponennya diuraikan. Pada gambar 2.a menunjukkan bahwa terdapat satu buah sebuah gaya Fi pada partikel massa i di dalam piringan. Kemudian terdapat suatu garis yang memiliki jarak dari gaya tersebut yang saling tegak lurus. Garis ini dinamakan dengan lengan gaya l dari gaya. Torsi dapat berputar karena adanya gaya yang mendorong atau menekannnya. Torsi menyebabkan kecepatan angular terhadap obyek, dalam gambar yang dijelaskan yaitu berupa piringan. Lengan gaya pada gambar adalah l = r_isin , dimana merupakan sudut antara F_i dan posisi vektor r_i yang mempunyai jarak dari pusat piringan. Besarnya torsi akibat gaya ini adalah

................................ 1

Torsi dikatakan bergerak positif apablia bergerak berlawanan arah dengan jarum jam dan bergerak negatif apabila searah dengan jarum jam. Apabila ditinjau pada gambar 2.b gaya dapat di uraikan menjadi dua komponen yaitu sepanjang garis radial yang saling tegak lurus terhadap garis radial. Komponen radial tidak memberikan pengaruh putaran terhadap piringan. Torsi yang tegak lurus terhadap F_i dapat dituliskan dengan . Sehingga dapat dituliskan

................................. 2

Sehingga dapat di tulis bahwa nilai torsi adalah

..................................3

Pada persamaan 3 di atas Besarnya torsi terdapat sudut yang merupakan sudut antara r dan F, arahnya tegak lurus kepada bidang yang dibentuk oleh r dan F. Arahnya dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan bagi perkalian vektor antar dua vektor, yaitu ayunkan r ke arah F melalui sudut terkecil diantaranya dengan jalan mengepalkan jari-jemari tangan kanan, arah yang ditunjukkan oleh ibu jari yang dutegakkan menyatakan arah .(Tipler.2001 ,266-267)

Dimensi torsi sama dengan dimensi gaya kali jarak atau bial dinayatakan dakam dimensi dasar M,L,T dimensinya adalah ML²T^-2. Dimensi ini sama dengan dimensi usaha, tetap torsi dan usaha adalah dua besaran fisis yang sangat jauh berbeda. Perbedaannya antar lain torsi adalah besaran vektor, sedangkan usaha adalah besaran skalar. Satuan torsi yang biasa dipakai diantaranya Newton-meter. (Halliday.1999,340-341)

Catatan : Materi di posting dapat juga sebagai tambahan dasar teori praktikum

Posted in: Fisika