Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Ads

Mengenal Center Of Gravity Pada Objek (Titik Berat)

Dalam ilmu fisika hukum gravitasi sudah sangat sering kita dengar dan baik sadar atau tidak kita alami setiap hari. Dimana secara sederhana gravitasi didefinisikan sebagai gaya tarik-menarik antara benda atau objek bermasa, khususnya di bumi setiap benda bermassa akan selalu dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang menarik benda atau objek menuju pusat Bumi.

Gaya gravitasi bekerja pada semua partikel dalam zat padat, cair, ataupun gas. Pada suatu benda tersusun atas partikel kecil dengan massa dan bentuk bervarias serta kompleks. Pada beberapa keperluan dan kasus tertentu seperti tujuan perhitungan dan engineering, dibutuhkan titik acuan yang mendefinisikan pusat gaya gravitasi yang bekerja pada objek. Jika diasumsikan bahwa gaya partikel individu memiliki garis aksi yang paralel, maka gaya pada partikel ini dapat diganti dengan gaya resultan tunggal yang sama dengan jumlah gaya gravitasi yang bekerja pada partikel. Oleh karena itu selain memahami fenomena gravitasi bumi perlu juga untuk mengenali serta memahami Center of Gravity atau titik pusat gravitasi/titik berat pada suatu objek.


Jadi, Apa itu center of gravity ?

Center of gravity atau titik berat adalah titik teoretis dalam suatu objek di mana berat total dianggap terkonsentrasi dalam suatu titik. Pada titik center of gravity objek berada dalam keseimbangan yang sempurna. Penting untuk mengetahui titik pusat gravitasi karena memprediksi perilaku benda ketika dikenai gaya gravitasi. Hal tersebut juga berguna dalam merancang struktur statis seperti bangunan dan jembatan.

Dalam objek berbentuk simetris dengan massa yang  homogen, center of gravity objek tersebut sama dengan pusat geometrisnya. Namun, untuk objek berbentuk asimetris atau dengan distribusi massa yang berbeda kemungkinan besar memiliki pusat gravitasi yang terletak agak jauh dari pusat geometrisnya. Pada benda berongga atau objek yang berbentuk tidak beraturan, pusat gravitasinya terletak pada titik di luar fisik objek tersebut.


Center of Gravity Pada Beberapa Objek Bangun Datar dan Bangun Ruang

Setiap objek dengan bentuk, ukuran dan ruang  yang berbeda memiliki center of gravity atau titik pusat gravitasi yang berbeda. Sebagai referensi berikut ini merupakan center of gravity dari beberapa objek bangun datar dan bangun ruang yang umum ditemui. Center of gravity tersebut diasumsikan jika material dan massa partikel pada objek tersebut homogen.

Titik berat (Center of Gravity) Bangun Datar

1. Titik Berat Persegi
Titik berat persegi
Jarak x = a/2
Jarak y = a/2

2. Titik Berat Persegi Panjang
Jarak x = a/2
Jarak y = a/2

3. Titik Berat Lingkaran
Jarak x = r
Jarak y = r

4. Titik Berat Setengah Lingkaran
Jarak x = 4r/3π
Jarak y = r

5. Titik Berat Segitiga Siku-siku
Jarak x = b/3
Jarak y = h/3


Titik berat (Center of Gravity) Bangun Datar

1. Titik Berat Silinder/Tabung
Jarak berdasarkan acuan x = h/2

2. Titik Berat Bola
Jarak berdasarkan acuan x = r

3. Titik Berat Setengah Bola
Jarak berdasarkan acuan x = 3r/8

4. Titik Berat Kerucut/Cone
Jarak berdasarkan acuan x = h/4

5. Titik Berat Limas Segi Empat
Jarak berdasarkan acuan x = h/4


Cara Menentukan Titik Berat (Center of Gravity)

Dalam menentukan center of gravity dari suatu objek ada beberapa parameter yang harus diketahui yaitu dimensi benda, gaya yang bekerja dan letak pembebanan. Berikut ini merupakan contoh sederhana menentukan center of gravity pada suatu objek.

Menentukan Center of Gravity

1. Gaya total pada poros adalah 10kN + 5kN = 15kN.

2. Berat total 15 kN akan bekerja melalui titik pusat gravitasi (G) dengan mengambil jarak acuan utama dari momen searah jarum jam (jarak acuan ujung sebelah kiri).

3. Pada perhitungan diasumsikan bahwa momen G terhadap titik acuan akan berlawanan dengan momen G1 dan G2, meskipun faktanya menghasilkan momen  yang sama searah jarum jam.

Momen searah jarum jam = momen berlawanan arah jarum jam

(G1 x 1m) + (G2 x 3m) = (G x d)
(10kN x 1m) (5kN x 3m) = (15kN x d)
10kN.m + 15kN.m = 15 kN d
25kN.m = 15kN.d

sehingga diperoleh jarak titik berat :
d = 25kN.m /15kN = 1,67m



Referensi :
Mechanical Engineering Pocket Books by Roger Timings
https://byjus.com/
https://www.wikihow.com/
https://www.physio-pedia.com/
https://idschool.net/

Post a Comment for "Mengenal Center Of Gravity Pada Objek (Titik Berat)"