Contoh momen kopel yang sering kita jumpai di bengkel pada saat penggunaan peralatan apa

Kopel adalah sejumlah gaya yang bekerja pada suatu benda bisa berubah menjadi dua buah gaya yang sama besar, tetapi arahnya berlawanan, serta memiliki garis kerja yang sejajar dan tidak saling berimpit. Misalnya gaya yang bekerja pada jarum kompas dalam pengaruh medan magnet bumi

Kopel menyebabkan benda berputar [gerak rotasi] pada benda, tetapi tidak menyebabkan gerak translasi.

Momen kopel  adalah hasil perkalian antara gaya dengan jarak kedua gaya yang bekerja pada sebuah benda. Momen kopel dilambangkan M dan secara matematis, dirumuskan sebagai berikut. \[M=Fxd\]Keterangan: M = momen kopel [N.m]; F = besar salah satu gaya [N]; dan d = jarak tegak lurus atau lengan momen antara dua gaya [m]. C. PENERAPAN MOMEN KOPEL DALAM KEHIDUPAN
I. Penerapan Momen Kopel :

• Prinsip kerja generator
• Membuka dan menutup keran
• Membuka tutup botol
• Stir mobil
• Pemutar tutup bolpoin
• Memutar lensa kamera

II. Contoh penerapan momen gaya :

• Membuka pintu
• Memasang baut
• Menimba air dengan katrol
• Main yo-yo
• Membuka kipas angin
• Jungkat-jungkit

D. SOAL PENYELESAIAN MOMEN KOPEL
Soal No. 1. Dengan gaya kopel 120 N digunakan memutar sebuah tangkai tap ke kanan, bila panjang tangkai tap 2 m, maka besarnya momen kopel adalah … 

Penyelesaian Fisika: 

\[\begin{align*} M &= F . d \\M &= 120 [2]\\M&= 240 N.m \end{align*}\]

Soal No. 2. Sebuah batang homogen memiliki panjang 5 m. Tiap ujung batang dikenakan gaya F = 120 N. Maka besar momen kopel gaya pada batang adalah… 

A. 600 N.m 

B. 800 N.m 

C. 1200 N.m 

D. 1400 N.m 

E. 1600 N.m 

Penyelesaian Fisika:\[\begin{align*} M &= F . d \\M& = 120 N . 5 m \\M&= 600 N.m\end{align*}\]
Soal No. 3. Kumparan bentuk segiempat dengan panjang 12 cm dan lebar 10 cm terdiri atas 40 lilitan dan dilalui arus 2 A. Kumparan berada dalam medan magnet 0,25 T.

Tentukan Besar torsi yang dialami kumparan!

Penyelesaian Fisika:
Arah B horisontal ke kanan dan arah normal bidang kumparan n adalah ke luar bidang kertas. Dengan demikian sudut antara B dan n, θ = 90$^0$. Torsi atau momen kopel, M yang dialami kumparan segiempat abcd dihitung dengan persamaan: \[\begin{align*} M &= NiBA \sin \theta \\ M&= 40 \times 2 \times 0,25 \times 120 \times 10^{-4} \sin 90^o\\ M &= 0,24\: \: Nm\end{align*}\]

E. Apa hubungannya dengan cinta?

Momen Kopel, namanya saja sudah sedikit menyenggol tentang percintaan kan? [Couple = pasangan alias sejoli]. Menarik kan? Ini dia keterkaitan antara keduanya yang berasal dari pengertian momen kopel:

1. Dua buah gaya itu artinya, memang untuk kata sejoli atau pasangan membutuhkan 2 orang yang berbeda kelamin dan saling mencintai. 


2. Sama besar, berarti tidak ada yang dominan maupun yang resesif. Semuanya sama, mereka berdua memiliki hak yang sama dalam menentukan segala sesuatunya untuk kebaikan mereka berdua. Dengan kata lain, mereka berdua memiliki kedudukan yang sama.


3. Sejajar berarti, selalu berjajaran dan sejalan, tidak pernah berpotongan untuk saling menyakiti


4. Berlawanan arah, berarti antara 2 orang tersebut memiliki kepribadian yang berbeda. Namun dengan perbedaan itulah, hubungan antar keduanya menjadi lebih erat. Dengan perbedaan itu, membuat suasana percintaan antara mereka menjadi netral [0]. Tidak terlalu menggebu [+] untuk saling memberikan cinta dan tidak pula terlalu acuh [-] antar keduanya. Karena jika terlalu menggebu, maka cinta tersebut akan mudah habis dan akhirnya menghilang. Sedangkan jika mereka berdua saling acuh, maka akan timbul kebosanan antara keduanya, karena acuh berarti tidak ada cinta antara mereka berdua.


5. Terletak pada garis kerja yang sama, itu berarti bahwa pasangan tersebut memang telah ditakdirkan untuk hidup bersama dalam satu ikatan, yaitu cinta.

Momen gaya merupakan besaran yang dipengaruhi oleh gaya dan lengan. Besaran yang dapat menyebabkan benda berotasi itulah yang dinamakan momen gaya atau torsi. Benda dapat melakukan gerak rotasi karena adanya momen gaya. Momen gaya timbul akibat gaya yang bekerja pada benda tidak tepat pada pusat massa.

Advertisment

Momen gaya merupakan besaran yang dapat menyebabkan sebuah titik partikel berputar [berotasi]. Gambar dibawah menggambarkan seseorang sedang mengencangkan sebuah baut pada tempatnya.

Contoh Momen Gaya

Agar orang tersebut dapat dengan mudah mengencangkan baut tersebut dapat melakukan dua cara yaitu :

• memberi gaya yang besar
• memberi lengan gaya yang panjang. Atau dengan kata lain, orang tersebut harus memberi momen gaya yang besar.

Momen Gaya F

Momen gaya dilambangkan dengan “τ” gambar momen gaya diatas menyatakan sebuah gaya F sedang mengadakan momen gaya terhadap titik O dengan lengan gaya L, sehingga titik O berputar dengan arah putar searah putaran jarum jam. Momen gaya F terhadap titik O didefinisikan sebagai hasil kali silang antara lengan gaya dan gaya F, seperti dalam persamaan berikut :

Besar momen gaya :

τ = L . sin α . F          atau            τ = L . sin α . F

Dimana :

F = besar gaya [N]
L = panjang lengan gaya [m]
τ = besar momen gaya [N.m]
α = sudut antara arah lengan gaya dan arah gaya

Momen gaya merupakan besaran vektor

Momen gaya ada dua macam, yaitu momen gaya positif dan momen gaya negatif.

Macam-macam momen gaya

Jika pada sebuah partikel bekerja beberapa buah momen gaya sebidang maka momen gaya resultannya merupakan jumlah aljabar momen-momen gaya tersebut.

τ R = Σ τ

Pada materi pokok terdahulu, kita telah mempelajari gerak melingkar beraturan [GMB] dan gerak melingkar berubah beraturan [GMBB], harap dipahami kembali lagi beberapa ketentuan dan beberapa persamaan pada GMB maupun GMBB.

Momen Kopel

Seorang sopir bus selama menjalankan busnya sering memberikan kopel pada stir bus agar jalannya bus dapat teratur. Apakah yang dimaksud kopel? Kopel adalah pasangan dua buah gaya yang sama besar, sejajar dan berlawanan arah. Kopel penyebab sebuah benda berotasi.

Keterangan :

Momen kopel merupakan hasil kali vektor antara vektor gaya dan vektor lengan gaya.

Sehingga besar momen gaya dapat dinyatakan:

M = L . F sin α

Dengan :

M = momen kopel [N . m]
L = lengan gaya [m]
F = gaya [N]
α = sudut antara lengan gaya dan gaya

Macam momen kopel ada dua, yaitu kopel positif dan kopel negatif

1. momen kopel positif
2. momen kopel negatif

Jika pada sebuah benda bekerja kopel-kopel sebidang momen kopelnya dapat dinyatakan :

MR = ΣM

Sifat-Sifat Momen Kopel

1] Sebuah kopel dapat diganti dengan kopel yang lain yang arah dan besarnya sama.
2] Jumlah momen kopel dari kopel-kopel yang sebidang sama dengan jumlah aljabar momen kopel dari kopel itu.

Resultan sebuah gaya dan sebuah kopel adalah gaya yang besarnya sama dengan gaya mula-mula dan letaknya bergeser sejauh :