Torsi 1 - Definisi Sederhana Torsi

Definisi Sederhana Torsi

Kita udah tau nih di fisika SMA kita pelajari 2 macam gerakan benda, gerak translasi & gerak rotasi. Ada jarak, ada sudut. Ada kecepatan linear, ada kecepatan angular/sudut. Ada percepatan linear, ada percepatan angular/sudut. Demikian juga dengan gaya, ada gaya, ada gaya angular atau yg kita sebut dengan torsi.

Jadi apa itu torsi? Kalo gaya kan "tarikan atau dorongan yg menyebabkan benda bergerak lurus/translasi", nah karena torsi itu gaya angular, jadi dgn kata lain torsi adalah gaya yg menyebabkan benda bergerak rotasi(berputar).

Note : nama lain torsi = momen/momen gaya

Benda berotasi jelas beda sama benda bertranslasi, benda yg berputar punya POROS. Sekarang, apa aja sih unsur-unsur dari torsi?

Sama kayak gaya, makin besar gaya kan makin cepet gerak bendanya. Nah makin besar torsi, makin cepet juga bendanya berputar.

Sekali lagi, torsi = gaya yg menyebabkan benda berputar. Kalo kita misalkan dengan pintu, terus kita buka pintu, apa aja sih yg berpengaruh disitu?

1. Gaya(F), seberapa besar tarikan atau dorongan yg kita keluarkan, jelas pengaruh sama cepet atau lambatnya putaran pintu. Makin keras dorongnya, makin kenceng muternya.

2. Lengan gaya(r), lengan gaya itu jarak dari titik kerja gaya ke porosnya. Cobain deh di pintu, dengan tenaga yg sama, pasti pintu muter lebih cepet kalo kita dorong di ujungnya(jauh dari engsel) daripada kalo kita dorong ga jauh dari engsel.

3. Arah, arah juga ngaruh nih. Coba deh dorong/tarik pintu sejajar sama daun pintunya, pasti ga gerak kan pintunya. Karena gaya yg diberikan pada benda, tidak akan menghasilkan putaran kalo garis kerja gayanya pas di poros, dengan kata lain torsinya = 0.
Terus coba deh dorong pintu pake jari, tapi jarinya pas tegak lurus sama daun pintunya. Abis itu coba dorong lagi pake jari yg sama, tenaga yg sama, di titik yg sama, tapi sekarang jarinya ga tegak lurus pintu, agak miring ke kiri atau kanan. Pasti pintu lebih cepet muter yg waktu jari tegak lurus drpd yg waktu jarinya agak miring.
Kok gitu? Karena waktu kita dorong dengan posisi miring, sebenernya ga semua gaya dari jari kita ngedorong pintunya, inget gaya yg ga tegak lurus/miring itu bisa diproyeksi, sebagian gaya kita ngedorong pintu tegak lurus(vertikal), sebagian lagi ngedorong pintu sejajar(horizontal). Gaya yg horizontal kan sama aja garis kerja gayanya pas di poros kan, dan kita udah tau kalo garis kerjanya pas di poros, ga akan ngehasilin putaran. Jadi gaya yg kita keluarin pas miring itu, cuma sebagiannya aja yg buat muter pintu, sisanya ga muter pintunya. Kesimpulannya, gaya pada torsi harus tegak lurus sama lengan gaya.

Bisa ditulis :

τ = r x F

(τ = huruf Yunani, buat simbol torsi di fisika)
Tanda x maksudnya "cross" atau perkalian dimana r sama Fnya harus tegak lurus.

Misalkan sudut apit terkecil antara gaya sama lengan gayanya θ. Buat nyari torsinya, gaya harus tegak lurus lengan gaya. Jadi gayanya kita proyeksi dulu, jadi F sinθ. Karena udah tegak lurus, bisa kita kali sama lengan gayanya buat dapet torsinya.

Jadinya :

τ = r F sinθ

(dengan syarat, θ itu harus sudut terkecil yg diapit sama gaya & lengan gayanya)

Liat gambarnya deh, ini ilustrasi buat yg kata tadi, jari ngedorong pintu tapi ga tegak lurus sama daun pintunya. Gaya F yg awalnya besar, jadi kecil karena yg bisa muter pintunya cuma F tegak lurus. F sejajar ga ngefek karena garis kerja gayanya pas di poros(narik poros pintu ya mana bakal muter pintunya). Nah bisa diliat jg kalo digambar itu sudut apitnya θ. Torsinya = r F tegak lurus. Tapikan kita gatau berapa F tegak lurusnya, nah kita proyeksi gaya F, kalikan dengan sinθ, dapet deh F tegak lurusnya. Makanya jadi : τ = r F sinθ

Buat yang udah baca dan paham isi artikel ini, tolong ilmunya bagi ke temen2 yg lain ya :)
#fisikasukber37