Moment Gaya (Torsi)

Momen gaya terjadi karena gaya bekerja tidak tepat pada pusat massa, sehingga benda bergerak cenderung berotasi pada pusat massanya, seperti pada contoh berikut :

Pada Gambar A. gaya (F) bekerja pada pusat massa maka benda cenderung bergerak translasi menempuh jarak S. Namun pada Gambar B gaya bekerja pada bukan pusat massa atau bergeser pada jarak (d) tertentu yang mengakibatkan benda cenderung bergerak rotasi, hal ini terjadi karena pada Gambar B bekerja sebuah momen gaya.


Momen gaya adalah besaran vektor yang memiliki nilai dan arah, dan dirumuskan sebagai berikut :

τ = F.d.sinθ

keterangan:

• τ  = momen gaya (torsi) (Nm)
•  F= gaya (N)
• d  = lengan gaya (m)
• θ  = sudut antara lengan gaya dan gaya

Penentuan tanda positif/negatif untuk torsi momen gaya menggunakan kaidah tangan kanan, torsi momen gaya bernilai negatif jika arah rotasi searah jarum jam dan sebaliknya torsi momen gaya positif jika berlawanan arah jarum jam seperti pada gambar berikut :

Contoh Soal :
Berapakah momen gaya pada gambar berikut ini :

diketahui :

θ₁ = 45^o

θ₂ = 135^o

F₁ = 20N

F₂ = 10N

R = R₁ = R₂ = 1 m

ditanya :

τ₁ = .........
τ₂ = .........

jawab :
gaya F₁ dan lengan R harus membentuk sudut 90^o, seperti gambar di bawah ini:

pada gaya pertama  F₁ yaitu :

τ₁ = R₁. F_1.sin θ₁

τ₁ = 1. 20._.sin 45^o

τ₁ = 1. 20. 0,707

τ₁ = 14,14 Nm

gaya F₂ dan lengan R harus membentuk sudut 90^o, seperti gambar di bawah ini:

pada gaya kedua  F₂ yaitu :

τ₂ = R₂. F_2.sin θ₂

τ₂ = 1. 10._.sin 135^o

τ₂ = 1. 10. 0,707 

τ₂ = 7,07 Nm