KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

Setiap benda dikatakan setimbang jika diletakkan di titik beratnya. Titik berat merupakan titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi. Pada saat benda tegar mengalami gerak translasi dan rotasi sekaligus, maka pada saat itu titik berat akan bertindak sebagai sumbu rotasi dan lintasan gerak dari titik berat ini menggambarkan lintasan gerak translasinya.

Di tinjau pada suatu benda tegar,
misalnya seorang peloncat indah yang sedang terjun ke dalam kolam renang. Dia melakukan gerak berputar saat terjun. Peloncat ini berputar pada porosnya, yaitu tepat di titik beratnya. Secara keseluruhan peloncat tersebut bergerak dalam lintasan parabola. Perhatikan gambar berikut ini

Gambar 1: seorang yang meloncat ke air dengan berputar 

Jadi lintasan gerak translasi dari benda tegar dapat ditinjau sebagai lintasan dari letak titik berat benda tersebut. Dari peristiwa ini tampak bahwa peranan titik berat begitu penting dalam menggambarkan gerak benda tegar.

Cara untuk mengetahui letak titik berat suatu benda tegar akan menjadi mudah untuk benda-benda yang memiliki simetri tertentu, misalnya segitiga, kubus, balok, bujur sangkar, bola dan lain-lain. Yaitu d sama dengan letak sumbu simetrinya. Hal ini jelas terlihat pada contoh diatas bahwa letak titik berat sama dengan sumbu rotasi yang tidak lain adalah sumbu simetrinya.

Gambar 2: Orang ini berada dalam keseimbangan

            Kesetimbangan disini adalah kesetimbangan statis. Kesetimbangan statis yang di maksud adalah jumlah gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nol. Kesetimbangan statik ada tiga macam, yaitu : kesetimbangan stabil, kesetimbangan labil, dan kesetimbangan netral.

            Kursi goyang merupakan contoh benda dalam keadaan setimbang stabil. Kesetimbangan stabil ditandai dengan naiknya letak titik berat benda jika diberi gaya pengganggu. Setelah gaya pengganggunya hilang, benda akan kembali pada keadaan semula. Gaya pengganggu yang dimaksud adalah seseorang atau benda tegar yang diletakkan diatas kursi goyang sehingga kursi akan mengalami naik turun. Jika benda tegar atau seseorang itu dipindahkan ke tempat lain maka kursi tersebut akan kembali ke posisi awal.

            Balok merupakan contoh kesetimbangan labil. Kesetimbangan labil ditandai dengan turunnya letak titik berat benda jika diberi gaya pengganggu. Setelah gaya pengganggunya hilang, benda tidak kembali pada kedudukan semula. Gaya pengganggu dimisalkan adalah tikus. Jika tikus menabrak balok maka balok akan bergerak yang mengakibatkan titik berat dari balok akan turun.

            Kelereng jika diletakkan di lantai licin atau datar merupakan contoh dari kesetimbangan netral. Kesetimbangan netral ditandai dengan tidak berubahnya posisi titik berat sebelum dan sesudah diberi gaya pengganngu. Apabila kelereng diberi gangguan, titik berat kelereng tidak akan mengalami perubahan ketinggian. Setelah gangguan dihilangkan, kelereng tetap akan setimbang dalam kedudukannya yang baru.

            Itulah yang merupakan kesetimbangan benda tegar. Jika lebih diteliti lagi, di lingkungan sekitar kita, semua benda mengalami kesetimbangan benda tegar. Tidak hanya benda melainkan seorang manusia juga bisa mengalami kesetimbangan.

Daftar rujukan:

Cahyono, Nuri. 2011. Permainan Tradisional Berteknologi Tapi Tetap Berbudaya. (Online), http://permata-nusantara.blogspot.com/2009/03/asal-usul-dolanan-kelereng.html, di akses 6 Desember 2013.

Fendi dan Purwoko. 2010. Fisika 2 SMA Kelas XI. Jakarta: Yudhistira.

Irwanto, Bobby. 2012. Balo-Balok Pensil Warna. (online), http://bobbyirwanto.wordpress.com/2012/10/14/drawing-principle/img_3972/, di akses 6 Desember 2013.

Sulis. 2012. Kursi Goyang.(online), http://sulishumasppsc.wordpress.com/artikel/kursi-goyang/, di akses 6 Desember 2013.