MOMEN

1. Pengertian Momen Gaya  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. Momen gaya F terhadap titik pusat O adalah hasil kali Antara besarnya gaya F dengan jarak garis gaya, ke titik pusat O. Besarnya momen tergantung dari besarnya gaya F dan jarak garis gaya terhadap titik putarnya (L). Dalam bidang teknik mesin momen sering terjadi pada saat mengencangkan mur atau baut, pengguntingan pelat, dan sebagainya. Jadi momen suatu gaya terhadap suatu titik ditentukan oleh besarnya gaya dan jaraknya terhadap titik itu. Dalam satuan SI (standar international), momen memiliki satuan Newton meter (N.m).

Ketentuan

1) Apabila momen tersebut bekerja ke arah kanan (searah dengan jarum jam) dinamakan momen positif    (isbat) dan diberi tanda (+).

2) Apabila momen tersebut bekerja ke arah kiri dinamakan momen negatif (napi) dan diberi tanda (-).

• Momen Gaya Dari Beberapa Gaya Pada Satu Garis Kerja Pada gambar b menunjukan dua buah gaya yang arahnya berlawanan maka bila selisih gaya tersebut ke kiri arahnya berarti momen gayanya negatif. R = F1 – F2

                    R searah dengan F1 -MR = (MF1) – MF2

                    b. Momen gaya– momen gaya F1, F2, dan F3 terhadap titik A adalah

                       

• Momen Terhadap Poros 

• Poros adalah suatu bagian stasioner yang beputar, biasanya berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya. Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya. (Josep Edward Shigley, 1983)
• Momen poros atau momen gaya terhadap poros adalah hasil kali proyeksi gaya itu pada bidang datar yang tegak lurus poros terhadap jarak proyeksi gaya itu ke titik potong poros dengan bidang. Misalnya, proyeksi gaya F pada bidang datar adalah F, titik potong poros dengan bidang adalah O, jarak antara F sampai O adalah L maka momen porosnya adalah M=F . L
• F dalam newton. L dalam meter. N dalam Nm. 
• Arah putaran ke kanan diberi tanda (+) dan bila ke kiri (-).
• Momen poros M= F . L Apabila sebuah paku sekrup diputar maka arah masuknya paku sekrup itu dipandang sebagai vektor momen. Vektor Mo tegak lurus bidang di titik O.
  
• Momen Pada Batang Sebuah batang ditumpu secara engsel di tengah-tengahnya. Salah satu ujungnya dibebani dengan muatan, maka batang tersebut akan berputar (ke kiri atau ke kanan).

Agar batang tersebut tidak berputar, pada ujung yang lain dibebani dengan muatan yang harganya sama besar. Misalnya, beban di sebelah kiri digeser ke kanan mendekati titik tumpu maka batang tersebut akan berputar ke kanan. Makin mendekati titik tumpunya makin kuat pula putarannya. Hal ini karena momen gaya yang ditimbulkan oleh masing-masing beban terhadap titik tumpunya tidak sama. Dalam hal ini momen

Gaya di sebelah kanan lebih besar. Agar masing-masing beban di kedua sisi pada jarak yang tidak sama tidak menimbulkan putaran maka pada beban yang berada lebih dekat dengan titik tumpunya harus ditambah besarnya. Dengan demikian besarnya momen gaya yang terjadi di  sebelah kiri sama dengan momen gaya yang terjadi di sebelah kanan. Batang dalam keseimbangan apabila momen gaya di sebelah kiri sama dengan momen gaya di sebelah kanan:

                           

             Contoh Soal 

Carilah momen gaya-momen gaya pada tumpuan darisistem gaya berikut ini.

              Penyelesaian :

              Cara 1  Jarak F1 ke tumpuan = a. Jarak F₂ ke tumpuan = b. 

              Momen gaya sebelah kiri:  M1 = -F1 . a

               a  = L1 sin 30° 

                   = 25. 0,5 = 12,5 cm = 0,125 m

                      M1 = -70 . 0,125 = -8,75 N m.

              Momen gaya sebelah kanan:

              M2= F2 . b

              b     = L2 . sin 45°

                     = 25 . 0,7071 = 17,6775 cm = 0,1768 m

              M2 = 60 N . 0,1768 m = 10,608 N m.

              Karena momen gaya positif lebih besar daripada momen gaya negatif maka batang berputar ke                      kanan.

    Berikut ini gambar sudut istimewa 

Momen gaya positif ternyata lebih besar daripada momen gaya negatif maka batang berputar ke kanan.

• Momen Kopel Sebuah kopel dapat didefinisikan sebagai dua gaya yang pararel yang mempunyai besar yang sama, arahnya berlawanan dan dipisahkan oleh jarak yang tegak lurus, contoh gambar ini akan memperjelas pemahaman ini. Bila kedua gaya tangan kanan dan tangan kiri untuk memutarkan alat itu sama besarnya, arahnya berlawanan, satu mendorong dan satunya lagi menarik maka pasangan gaya-pasangan gaya itu disebut pasangan atau Gaya kopel. Dalam diagram gaya digambarkan sebagai berikut.

                    F1 =F2

                    F1 gaya tarik ke atas.

                    F2 gaya tekan ke bawah.

 Jarak antara kedua gaya tersebut dengan titik A sama panjang

                    F1A = F2A

Karena gerakan gaya itu memutar maka momen besarnya sama dengan besarnya gaya dikalikan jaraknya.

                   

M = F a.

                    M = momen gaya kopel (N/ m atau kgf / m)
                    F  = gaya kopel (N)
                    a  = tangkai atau lengan gaya kopel (m).
                    Bila arah perputaran gaya kopel itu ke kanan maka dinamakan positif diberi tanda (+) dan bila                      arahnya ke kiri maka dinamakan negatif diberi tanda (-).


Sumber :
Buku Teknik Dasar Otomotif 2013 Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia
Blog Pendukung Brainly
video momen            : http://youtube.com/watch?v=e3dxzPfgnGE