PRINSIP TRANSMISIBILITAS KEKUATAN (LATIHAN YANG DISELESAIKAN) - FISIK - 2025

The prinsip transmissibility kekuatan menunjukkan bahwa keseimbangan atau gerakan situasi tubuh yang kaku tidak berubah jika kekuatan tertentu yang bekerja pada titik tertentu pada tubuh digantikan oleh yang lain. Agar dapat dianggap seperti ini, dua premis harus dipenuhi.

Premis pertama adalah bahwa gaya baru memiliki besaran yang sama, dan yang kedua adalah bahwa arah yang sama diterapkan, bahkan jika gaya berada pada titik yang berbeda pada benda. Kedua gaya memiliki hasil yang sama pada benda kaku; oleh karena itu, mereka adalah gaya yang setara.

Jadi, prinsip transmisibilitas menegaskan bahwa suatu gaya dapat ditransmisikan sepanjang arah yang sama. Demikian pula, harus dicatat bahwa efek mekanis gaya dapat berupa rotasi dan translasi. Contoh praktis dari arti prinsip transmisibilitas adalah ketika benda didorong atau ditarik.

Jika nilai gaya yang ditarik atau didorong benda sama, dan kedua gaya diterapkan ke arah yang sama, gerakan yang dihasilkan akan sama persis. Jadi, untuk keperluan gerakan, hasilnya sama, baik tubuh didorong atau ditarik.

Tubuh yang kaku

Benda kaku (yang tidak berubah bentuk) adalah benda apa pun yang tidak mengalami deformasi saat gaya eksternal diterapkan padanya.

Gagasan tentang benda yang kaku masih merupakan idealisasi matematis yang diperlukan untuk mempelajari gerakan dan penyebab pergerakan benda.

Definisi yang lebih tepat dari benda kaku adalah yang mendefinisikannya sebagai sistem titik material, di mana jarak antara titik benda yang berbeda tidak diubah oleh aksi sistem gaya.

Yang benar adalah bahwa benda dan mesin nyata tidak pernah sepenuhnya kaku dan mengalami deformasi, bahkan minimal, di bawah aksi gaya dan beban yang diterapkan padanya.

Keterbatasan prinsip transmisi

Prinsip transmisibilitas memiliki beberapa keterbatasan. Yang pertama dan paling jelas adalah dalam hal gaya atau gaya yang diterapkan bekerja pada benda yang dapat dideformasi. Dalam hal ini, deformasi benda akan berbeda tergantung pada titik penerapan gaya.

Batasan lain adalah apa yang dapat dilihat pada kasus berikut. Misalkan dua gaya diterapkan secara horizontal pada ujung benda, keduanya dalam arah yang sama tetapi berlawanan arah.

Menurut prinsip transmisibilitas, kedua gaya tersebut dapat digantikan oleh dua gaya baru yang diterapkan pada arah yang sama, tetapi berlawanan arah dengan yang asli.

Untuk keperluan internal, substitusi tidak memiliki konsekuensi. Namun, bagi pengamat luar, perubahan mendasar akan terjadi: dalam satu kasus gaya yang diterapkan adalah ketegangan, dan di kasus lain mereka akan memahami.

Oleh karena itu, jelas bahwa prinsip transmisibilitas hanya dapat diterapkan dari hipotesis penerapannya pada benda padat ideal dan dari perspektif pengamat internal.

Contoh

Contoh pertama

Kasus praktis penerapan prinsip transmisibilitas terjadi ketika Anda ingin memindahkan mobil oleh sekelompok orang.

Mobil akan bergerak dengan cara yang sama baik itu didorong atau ditarik ke depan, selama orang memberikan gaya pada garis lurus yang sama.

Contoh kedua

Contoh sederhana lainnya di mana prinsip transmisibilitas terpenuhi adalah katrol. Untuk tujuan pergerakan, titik pada tali yang menerima gaya tidak berbeda, selama gaya yang diterapkan sama. Dengan cara ini, tidak akan mempengaruhi pergerakan jika tali lebih atau kurang panjang.

Latihan terselesaikan

Latihan 1

Tunjukkan apakah prinsip transferabilitas terpenuhi dalam kasus berikut:

Kasus pertama

Gaya 20 N yang diterapkan secara horizontal pada benda kaku digantikan oleh gaya lain sebesar 15 N yang diterapkan pada titik lain pada benda tersebut, meskipun keduanya diterapkan ke arah yang sama.

Larutan

Dalam hal ini, prinsip transmisibilitas tidak akan terpenuhi karena, meskipun kedua gaya diterapkan ke arah yang sama, gaya kedua tidak memiliki besaran yang sama dengan yang pertama. Oleh karena itu, salah satu kondisi yang sangat diperlukan dari prinsip transmisibilitas tidak ada.

Kasus kedua

Gaya 20 N yang diterapkan secara horizontal pada benda kaku digantikan oleh gaya lain yang juga sebesar 20 N, diterapkan pada titik lain pada benda tersebut dan secara vertikal.

Larutan

Pada kesempatan ini, prinsip transmisibilitas tidak terpenuhi karena, meskipun kedua gaya memiliki modulus yang sama, keduanya tidak diterapkan pada arah yang sama. Sekali lagi, salah satu kondisi yang sangat diperlukan dari prinsip transmisibilitas tidak ada. Dapat dikatakan bahwa kedua gaya itu setara.

Kasus ketiga

Gaya 10 N yang diterapkan secara horizontal pada benda kaku ditukar dengan gaya 10 N lainnya yang diterapkan pada titik lain pada benda, tetapi dalam arah dan arah yang sama.

Larutan

Dalam hal ini, prinsip transmisibilitas terpenuhi, karena kedua gaya memiliki besaran yang sama dan diterapkan pada arah dan arah yang sama. Semua kondisi yang diperlukan dari prinsip transmisibilitas terpenuhi. Dapat dikatakan bahwa kedua gaya itu setara.

Kasus keempat

Sebuah gaya meluncur ke arah garis aksi Anda.

Larutan

Dalam hal ini, prinsip transmisibilitas terpenuhi karena, dengan gaya yang sama, besarnya gaya yang diterapkan tidak bervariasi dan meluncur dalam garis aksinya. Sekali lagi semua kondisi yang diperlukan dari prinsip transmisibilitas terpenuhi.

Latihan 2

Dua gaya eksternal diterapkan pada benda kaku. Kedua gaya diterapkan ke arah yang sama dan ke arah yang sama. Jika modulus yang pertama adalah 15 N dan yang kedua adalah 25 N, kondisi apa yang harus dipenuhi oleh gaya eksternal ketiga yang menggantikan resultan dari dua yang sebelumnya untuk memenuhi prinsip transmisibilitas?

Larutan

Di satu sisi, nilai gaya resultan harus 40 N, yang merupakan hasil dari penjumlahan modulus kedua gaya.

Sebaliknya, gaya resultan harus bekerja pada titik mana pun pada garis lurus yang menghubungkan dua titik penerapan dua gaya.

Referensi

1. Tubuh kaku (nd). Di Wikipedia. Diperoleh pada 25 April 2018, dari es.wikipedia.org.
2. Angkatan (nd). Di Wikipedia. Diperoleh pada 25 April 2018, dari en.wikipedia.org.
3. Cutnell, John D.; Johnson, Kenneth W. (2003). Fisika, Edisi Keenam. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc.
4. Corben, HC; Philip Stehle (1994). Mekanika Klasik. New York: Publikasi Dover.
5. Feynman, Richard P.; Leighton; Sands, Matthew (2010). Feynman mengajar fisika. Vol. I: Terutama mekanika, radiasi dan panas (edisi New millennium). New York: Buku Dasar.