Analisis Reaksi Gaya, Momen, dan Gaya Geser pada Balok Sederhana dengan Tumpuan Sendi dan Tumpuan Rol
Dalam artikel ini, kita akan menganalisis reaksi gaya, momen, dan gaya geser pada sebuah balok sederhana dengan panjang 4 meter yang ditopang oleh tumpuan sendi di salah satu ujungnya dan tumpuan rol di ujung lainnya. Balok tersebut dibebani oleh beban terpusat sebesar 10N+16 di tengah bentangnya.
Pertama-tama, mari kita analisis besaran reaksi gaya pada kedua tumpuan. Pada tumpuan sendi, reaksi gaya akan berupa gaya vertikal yang menahan beban balok. Karena balok dalam keadaan keseimbangan, maka reaksi gaya pada tumpuan sendi harus sebanding dengan beban yang diberikan. Oleh karena itu, reaksi gaya pada tumpuan sendi adalah sebesar 10N+16.
Selanjutnya, pada tumpuan rol, reaksi gaya akan berupa gaya vertikal dan gaya horizontal. Gaya vertikal pada tumpuan rol juga harus sebanding dengan beban balok, sehingga reaksi gaya vertikal pada tumpuan rol adalah sebesar 10N+16. Sedangkan gaya horizontal pada tumpuan rol akan menyebabkan balok cenderung bergeser. Namun, karena balok dalam keadaan keseimbangan, maka gaya geser pada tumpuan rol adalah nol.
Selain itu, kita juga perlu menghitung momen pada balok. Momen adalah hasil perkalian antara gaya yang bekerja pada suatu benda dengan jarak dari titik tumpu. Pada balok ini, momen dapat dihitung dengan mengalikan beban terpusat dengan jaraknya dari salah satu tumpuan. Jadi, momen pada balok ini adalah (10N+16) kali 2 meter.
Terakhir, kita perlu memperhatikan gaya geser atau gaya lintang pada balok. Gaya geser adalah gaya yang bekerja tegak lurus terhadap sumbu panjang balok. Pada balok ini, karena tidak ada gaya yang bekerja secara horizontal, maka gaya geser atau gaya lintang pada balok ini adalah nol.
Dalam kesimpulan, reaksi gaya pada tumpuan sendi adalah sebesar 10N+16, reaksi gaya vertikal pada tumpuan rol adalah sebesar 10N+16, gaya geser pada tumpuan rol adalah nol, momen pada balok adalah (10N+16) kali 2 meter, dan gaya geser atau gaya lintang pada balok adalah nol. Semua hasil ini didapatkan berdasarkan analisis keseimbangan balok sederhana dengan tumpuan sendi dan tumpuan rol.
Dengan pemahaman tentang reaksi gaya, momen, dan gaya geser pada balok sederhana ini, kita dapat lebih memahami prinsip-prinsip dasar mekanika struktur dan penerapannya dalam dunia nyata.