Tugas Proyek Fisika "berlatih menganalisis momen gaya"

Tugas proyek fisika

“ berlatih menganalisis momen gaya”

Nama kelompok:

Dinda Prisanda Augestina         ( 05 )

Fransisca Trisnani Ardhika P   ( 12 )

Irwan Tambunan                       ( 19 )

Nur Faridah                               ( 25 )

Rizky Pramudia Sari                 ( 29 )

Kelas: XI MIPA 6

Tugas Proyek

Judul kegiatan             : Berlatih menganalisis momen gaya

Jenis kegiatan              : Kerja kelompok

Tujuan                         : Peserta didik dapat menjelaskan torsi pada jungkat-jungkit dengan tepat.

Alat dan bahan            : Permainan jungkat-jungkit, timbangan badan, meteran.

Langkah kegiatan:

1.      Berkunjung ke tempat bermaian yang ada permainan jungkat-jungkitnya.

2.      Menimbang massa badan masing-masing anggota

3.      Mengukur panjang jungkat-jungkit

4.      Menaiki jungkat-jungkit secara bergantian

5.      Menentukan momen gaya, yang porosnya terdapat di tengah jungkat-jungkit

6.      Menentukan jarak agar jungkat-jungkit menjadi seimbang

7.      Menyimpulkan dari kegiatan pada permainan jungkat-jungkit, dan menjelaskan hubungan permainan jungkat-jungkit dengan momen gaya

8.      Menjelaskan contoh-contoh penerapan momen gaya dalam kehidupan sehari-hari

Menentukan momen gaya

Hasil kegiatan:

Ukuran panjang jungkat-jungkit = 4 m

Data massa anggota:

No	Nama siswa	Massa siswa	Berat siswa
1.	Dinda	50 kg	500 N
2.	Frani	53 kg	530 N
3.	Irwan	65 kg	650 N
4.	Farida	42 kg	420 N
5.	Kipe	40 kg	400 N

Diketahui :      m_i = 65 kg

                        m_d = 50 kg

                        d_i   = 2 m

                        d_d    = 2 m

                        g    = 10m/s²

Ditanya :         τ _total?

Jawab: τ _{total    =}  τ_i + τ_d           

= F_id_i + F_dd_d

                        = m_igd_i + m_dgd_d

                         = 65kg x 10m/s² x 2m + 50kg x 10m/s x 2m

                        = -1300Nm  + 1000Nm

                        = -300Nm

Jadi momen gaya pada jungkat jungkit tersebut adalah -300Nm

Sehingga jungkat jungkit tersebut akan miring ke kanan atau posisi Irwan akan dibawah sedangkan Dinda di atas.

Menentukan jarak agar jungkat-jungkit seimbang

Agar jungkat-jungkit yang dinaiki Irwan dan Dinda seimbang maka momen gaya irwan dan momen gaya dinda harus sama, sehingga:

Keterangan: karena momen gaya Irwan lebih besar dari momen gaya Dinda, maka posisi yang harus diubah adalah posisi Irwan, sedangkan posisi Dinda tetep berada di 2m dari poros.

 

τ_i              =         τ_d

F_id_i        =         F_dd_d

m_igd_i    =         m_dgd_d

65kg  x d =      50kg  x 2

65d      =         100

d           =         100/65

d           =         1,53

jadi agar jungkat jungkit seimbang maka posisi Dinda berada pada jarak 2m dari poros, sedangkan posisi Irwan berada pada jarak 1,53 dari poros.

Penerapan momen gaya dalam kehidupan sehari-hari

1.      Membalik kalender

Bagian tepi atas kalender tersebut sebagai titik acuannya, panjang kalender diibaratkan panjang lengan/ jarak antara gaya dengan titik acuan/ jari- jarinya, dan kita memberikan sebuah gaya pada tepi bawah kalender tersebut pada saat membuka. Halaman pada kalenderpun berotasi sampai belakang dan muncullah bulan baru di hadapan kita.

2.      Membuka Pintu

Gaya yang diberikan pada pegangan pintu, tegak lurus terhadap daun pintu sehingga pintu dapat bergerak membuka dengan cara berputar pada engselnya. Gaya yang menyebabkan benda dapat berputar menurut sumbu putarnya inilah yang dinamakan momen gaya.

3.      Membuka kipas

saat kita membuka kipas ini dibutuhkan gaya agar kipas dapat terbuka. Saat kita membuka  kipas di dekat poros dengan di ujung kipas itu berbeda. jika kita membuka kipas di dekat porosnya akan terasa sulit karena "r" kecil. Hal itu disebabkan karena torsi berbanding lurus dengan jarak dan gaya. Sehingga pada saat jarknya lebih pendek torsinya kecil.

4.      Permainan jungkat-jungkit

Jika papan jungkat-jungkit tersebut dinaiki oleh dua orang anak dengan berat anak yang berbeda dan berat badan yang berbeda pula maka posisi duduk anak tersebut ada yang dekat dengan poros dan ada yang menjauhi poros agar dapat dicapai sebuah keseimbangan. Apabila jarak antara poros dengan berat benda jauh maka usaha yang digunakan akan semakin sedikit.

5.      Kincir yang berputar karena tertiup angina

6.      Saat memutar kunci pas maupun kunci inggris.

7.       Mengkayuh pedal sepeda.

8.      Menggunakan kunci T.

9.       Menggunakan Tap dan Snei.

10.  Saat membuka spindel pada mesin.

11.  Memutar baut.

Kesimpulan

Dari kegiatan tentang permainan jungkat-jungkit, kita dapat menganalisis momen gaya dengan rumus

τ = Fd = wd = mgd

 

Dengan :          τ = momen gaya

                        F = gaya

                        d = lengan gaya

                        w = berat

                        m = massa

                        g = gaya gravitasi         

dari kegiatan tersebut kita mengetahui bahwa ternyata penerapan momen gaya sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. sehingga momen gaya sebenarnya sudah tidak asing lagi bagi kita.

Foto-foto selama kegiatan