Momen Gaya (Torsi) dan Misteri Gagang Pintu | Fisika Kelas 11

Kenapa gagang pintu bisa terletak jauh dari engselnya? Nah, momen gaya atau torsi adalah penyebabnya. Apa yang dimaksud dengan torsi? Bagaimana penerapannya? Yuk simak artikel Fisika kelas 11 ini!

—

Hei, kamu sadar nggak sih kalau hampir setiap hari, kamu selalu melakukan aktivitas yang namanya “membuka dan menutup pintu”? Wow, kira-kira, berapa banyak ya dalam sehari kamu melakukan kegiatan itu? Coba deh kamu hitung. Meski agak kurang kerjaan sih hihii.

Saat kamu membuka atau menutup pintu, pernah nggak kamu kepikiran, kenapa ya gagang pintu letaknya kebanyakan jauh dari engsel pintu itu sendiri. Kenapa posisinya nggak di tengah-tengah pintu? Asal-usulnya dari mana gitu? Apa itu hasil kesepakatan dari para tukang kayu jaman dulu saat membuat pintu?

Terus, prinsip estetika itu digunakan secara turun temurun oleh para generasi penerus tukang kayu hingga saat ini.

Ya enggaklah. NGACO!

Baca juga: Cara Gampang Memahami Konsep Momen Inersia 

Sebenarnya, nggak ada salahnya juga sih tukang kayu itu mikirin yang namanya estetika. Tukang kayu juga seniman, bro! Tapi, pasti ada hal yang lebih penting kenapa gagang pintu diletakkan jauh dari engselnya. Misalnya saja dari segi keefektifannya. Hmm… Bisa jadi. So, daripada penasaran, yuk kita ungkap sama-sama misteri letak gagang pintu lewat artikel ini!

Apa yang terjadi saat kamu membuka atau menutup pintu?

Sekarang, coba kamu bayangkan helai daun pintu yang ada di kamarmu. Ketika kamu tarik atau dorong gagang pintu dengan gaya F, pintu akan mengayun terbuka atau tertutup. Ayunan terbuka atau tertutup ini menandakan kalau pintu mengalami gerak rotasi (bergerak berputar pada poros) dan memiliki sumbu putar (poros) yang terletak pada engselnya. Nah, saat kamu melakukan kegiatan tersebut, tanpa sadar kamu telah mengaplikasikan torsi.

Torsi pada pintu (Sumber: CrashCourse via YouTube)

Apa itu torsi?

Apa yang dimaksud dengan torsi? Torsi adalah nama lain dari momen gaya, yaitu ukuran keefektifan gaya yang diberikan atau yang bekerja pada suatu benda untuk memutar benda tersebut terhadap suatu poros tertentu.

Momen gaya (torsi) dilambangkan dengan τ (dibaca tau) dan merupakan besaran vektor, sehingga dapat bernilai positif maupun negatif.

Rumus torsi

 Apa rumus momen gaya? Momen gaya dapat dirumuskan sebagai berikut:

Jika gaya yang bekerja tidak tegak lurus dengan lengan momen, maka rumus momen gayanya adalah:

τ = (F sin θ) r

Ingat ya, penggunaan sin dan cos ini tergantung dengan posisi sudut. Selain itu, gaya yang menghasilkan torsi adalah gaya yang tegak lurus terhadap lengan momen.

Apa hubungannya momen gaya (torsi) dengan letak gagang pintu?

Jika kita anggap engsel pintu adalah sumbu putar (poros), maka jarak gagang pintu dengan engsel merupakan lengan momen (r). Kemudian, kalau kamu perhatikan rumus di atas, torsi akan sebanding dengan lengan momen (r) dan gaya (F). Artinya, semakin besar lengan momen (r) dan gaya yang dikeluarkan, semakin besar pula momen gaya yang dihasilkan. Hal ini yang memudahkan kita untuk membuka atau menutup pintu.

Masih belum paham?

Oke, praktiknya begini, saat kamu membuka atau menutup pintu dengan mendorong atau menarik gagang pintu di bagian ujung atau bagian yang jauh dari engsel, pintu akan lebih mudah terbuka atau tertutup. Kenapa? Karena letak engsel pintu (poros) dengan gagang pintu berjauhan (nilai r besar).

Sebaliknya, jika kamu membuka atau menutup pintu dengan gaya yang sama besar dari sebelumnya di bagian tengah atau bagian yang dekat dari engsel, pintu akan lebih sulit terbuka atau tertutup karena letak engsel pintu dengan gagang pintu yang dekat (nilai r kecil).

Perbandingan membuka pintu dari ujung pintu dan tengah pintu

(Sumber: CrashCourse via YouTube) 

Semakin jauh letak gagang pintu dengan engsel → momen gaya semakin besar → pintu lebih mudah terbuka/tertutup.

Semakin dekat letak gagang pintu dengan engsel → momen gaya semakin kecil → pintu lebih sulit tertutup/terbuka.

Gimana? Sekarang kamu sudah tahu kan kenapa gagang pintu harus diletakkan jauh dari engselnya. Kalau sebelumnya dikatakan, mungkin ada hubungannya dari segi efektifitasnya, itu betul banget. Kenapa? Karena letak gagang pintu yang berjauhan dengan posisi engsel bertujuan untuk meminimalkan gaya yang dikeluarkan. Coba saja kamu praktikan seperti video di atas, pasti kamu akan memerlukan gaya yang lebih besar untuk membuka atau menutup pintu dari tengah atau bagian yang lebih dekat dari engsel.

Baca juga: Mengenal Gaya Lorentz dan Kaidah Tangan Kanan

Contoh penerapan torsi

Tidak hanya gagang pintu dan engsel yang menerapkan prinsip momen gaya atau torsi, lho. Masih banyak penerapan dari prinsip momen gaya yang dapat kamu temukan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya seperti gambar berikut ini:

Yeay, Misteri sudah terungkap! Jadi, momen gaya atau torsi adalah penyebabnya. Ternyata, banyak hal yang nggak kita sadari saja ada hubungannya dengan Fisika. Nah, kalau kamu mau tahu lebih banyak lagi tentang materi Fisika atau materi lainnya, yuk langganan ruangbelajar. Belajar di ruangbelajar itu asik, loh! Materi yang disampaikan nggak bakal ngebosenin karena ada gambar animasi menariknya. Nggak percaya? Makanya, buruan daftar! 

Artikel ini telah diperbarui pada 1 Januari 2023.