Dalam ilmu Fisika, kamu akan mempelajari titik berat serta rumus titik berat dan konsepnya. Materi titik berat berkaitan erat dengan berbagai jenis benda dan bentuk benda, baik yang berdimensi satu, dua maupun tiga.
Supaya kamu tidak bingung dan penasaran, yuk kita simak penjelasannya di sini!
Daftar ISI
Apa Itu Titik Berat?
Titik berat bisa kita artikan sebagai titik tertentu pada benda. Titik tersebut merupakan tempat dimana gaya berat benda dapat bekerja dengan sangat efektif. Dengan kata lain, bagian tersebut adalah tempat resultan gaya berat pada suatu benda bekerja.
Setiap benda di dunia ini, baik itu yang memiliki satu dimensi, dua dimensi, hingga tiga dimensi, punya titik beratnya sendiri-sendiri. Artinya, tiap benda pun juga punya rumus titik berat yang tentu juga berbeda.
Ada tiga kategori keseimbagan letak titik berat suatu benda, yaitu:
1. Keseimbangan stabil
Ketika kamu beri gangguan pada benda dan titik berat benda tersebut naik.
2. Keseimbangan labil
Pada saat kamu beri gangguan pada benda dan titik berat benda turun.
3. Indifferen
Saat kamu beri gangguan pada benda dan titik berat benda tetap.
Ini Konsep Rumus Titik Benda!
Coba perhatikan gambar berikut lebih dulu!
Ada sebuah benda dengan berat tertentu. Rumus titik berat benda tersebut bisa kamu tulis sebagai berikut.
X0 = X1W1 + X2W2 + X3W3W1 + W2 + W3
Y0 = Y1W1 + Y2W2 + Y3W3W1 + W2 + W3
Keterangan:
- X0 = titik pusat dari sumbu (x),
- Y0 = titik pusat dari sumbu (y),
- X1 = titik absis berat pertama,
- Y1 = titik ordinat berat pertama,
- X2 = titik absis berat kedua,
- Y2 = titik ordinat berat kedua,
- X3 = titik absis berat ketiga,
- Y3 = titik ordinat berat ketiga,
- W1 = berat pertama,
- W2 = berat kedua,
- W3 = berat ketiga.
Nah, inilah konsep yang mendasari penentuan berat benda berdimensi satu, berdimensi dua, ataupun berdimensi tiga.
Rumus Titik Berat Benda Berdimensi Satu
Benda seperti kawat dan lidi sapu adalah contoh dari benda berdimensi satu. Konsep yang perlu kita ketahui dalam mengetahui berat benda berdimensi satu adalah beratnya berpusat di panjangnya saja. Pahami sejumlah rumus untuk menentukan titik berat benda dengan dimensi satu di bawah ini.
1. Garis Lurus
Jika ada dua ujung garis lurus, kita sebut (A) dan (B), maka letak titik beratnya adalah:
Y0 =½ AB
2. Busur Lingkaran
Busur lingkaran punya rumus yang berbeda dengan garis lurus. Jika (R) adalah jari-jari, maka rumus titik berat dari busur lingkaran adalah:
Y0 = AB* : AB x R, AB* = tali busur AB, AB = busur AB
3. Burus Setengah Lingkaran
Letak titik berat dari busur setengah lingkaran dapat kamu ketahui dari rumus berikut ini:
Y0 = 2R : 𝜋, R = jari-jari lingkaran, 𝜋 = pi (3,14 atau 227).
Rumus Titik Berat Benda Berdimensi Dua (Luas)
Kalau kita bicara tentang benda yang memiliki dimensi berjumlah dua, benda tersebut sudah pasti memiliki panjang dan lebar.
Ada banyak sekali bentuk dua dimensi yang pasti kamu ketahui, seperti persegi, persegi panjang, segitiga, segi lima, segi enam, trapesium, atau jajar genjang.
Nah, titik berat dari benda berdimensi dua tersebut bisa kita ketahui dari luas bendanya. Konsep untuk mencari titik beratnya masih sama seperti konsep yang sudah kita bahas di awal.
1. Segitiga
Rumus untuk menentukan titik berat dari segitiga yaitu:
Y0 = ⅓ t, t = tinggi segitiga.
Baca Juga : Apa Itu Titik Berat Segitiga? Pengertian, Cara Menentukan dan Contoh Soal
2. Persegi, Persegi Panjang, Jajar Genjang, dan Belah Ketupat
Semua benda yang memiliki empat segi seperti persegi, persegi panjang, jajar genjang, dan belah ketupat punya rumus titik berat yang sama. Rumusnya yaitu:
Y0 = ⅓ t atau ½ L,
Keterangan:
- t = tinggi jajar genjang dan belah ketupat,
- L = lebar persegi dan persegi panjang.
3. Bidang Juring Lingkaran
Berikut adalah cara mencari titik berat dari benda dua dimensi juring lingkaran:
Y0 = ⅔ R x tali busur ABbusur AB,
Dengan (R) mewakili jari-jari lingkaran.
4. Bidang Setengah Lingkaran
Cara mencari titik berat dari bidang setengah lingkaran adalah dengan rumus berikut:
Y0 = 4R3𝛑 R,
Dengan (R) mewakili jari-jari lingkaran.
Baca Juga : Titik Berat Trapesium: Pengertian, Jenis, Rumus, dan Contoh Soal
Rumus Titik Berat Benda Berdimensi Tiga (Volume)
Untuk mengetahui titik berat dari semua benda yang memiliki dimensi tiga, kamu harus mencari tahu volumenya terlebih dahulu. Ada banyak jenis benda yang termasuk berdimensi tiga. Contohnya adalah kubus, balok, tabung, limas, prisma, dan kerucut. Di bawah ini adalah beberapa rumus titik berat pada benda dimensi tiga.
1. Kerucut Pejal
Berikut adalah cara untuk mengetahui volume dan letak titik berat pada kerucut pejal:
V = ⅓ 𝛑 R2,
- dengan 𝛑 = pi (3,14 atau 227),
- dan R = jari-jari alas kerucut.
Y0 = ¼ t,
dengan t = tinggi dari kerucut pejal.
2. Silinder Pejal
Cara untuk mengetahui volume dan letak titik berat silinder pejal adalah sebagai berikut:
V = 𝛑 R2 t,
- dengan 𝛑 = pi (3,14 atau 227),
- R = jari-jari alas silinder, dan
- t = tinggi dari silinder pejal.
Y0 = ½ t,
dengan t = tinggi dari silinder pejal.
3. Bola Pejal
Di bawah ini adalah volume dan rumus titik berat dari bola pejal:
V = ¾ 𝛑 R3,
- dengan 𝛑 = pi (3,14 atau 227), dan
- R = jari-jari alas bola pejal
Y0 = R,
dengan R = jari-jari bola pejal.
4. Setengah Bola Pejal
Cara untuk mencari volume dan rumus titik berat dari setengah bola pejal adalah sebagai berikut:
V = ⅔ 𝛑 R3,
- dengan 𝛑 = pi (3,14 atau 227),
- dan R = jari-jari alas setengah bola pejal.
Y0 = 38 R,
dengan R = jari-jari setengah bola pejal.
Contoh Soal Rumus Titik Berat
Kamu bisa mencoba mengulik tentang rumus-rumus di atas menggunakan tiga contoh soal di bawah ini. Perhatikan juga pembahasannya supaya kamu bisa lebih baik memahaminya.
1. Soal 1
Temukan titik berat pada lidi dengan panjang 30 cm!
Pembahasan
Y0 =½ AB
Y0 =½ x 30 cm
sehingga, Y0 =15 cm
Jadi, lokasi titik berat pada lidi dengan panjang 30 cm adalah 15 cm (di tengah lidi).
2. Soal 2
Temukan titik berat pada segitiga dengan tinggi 15 cm!
Pembahasan
Y0 = ⅓ t
Y0 = ⅓ x 15 cm
sehingga, Y0 = 5 cm
Jadi, lokasi titik berat pada segitiga dengan tinggi 15 cm adalah di ketinggian 5 cm dari alas segitiga.
3. Soal 3
Temukan volume dan titik berat pada bola dengan jari-jari 7 cm!
Pembahasan
V = ¾ 𝛑 R3
V = ¾ x 227 x 73
Maka, V = ¾ x 22 x 72
V = 808,5 cm3.
Titik berat = R = 7 cm
Jadi, volume bola pejal dengan jari-jari 7 cm adalah 808,5 cm3 dan titik beratnya 7 cm.
Yuk, Pelajari Rumus Titik Berat!
Meskipun rumus titik berat cukup banyak dan berbeda sesuai dengan dimensi benda yang akan kamu ukur titik beratnya, sebetulnya rumus tersebut berasal dari satu konsep yang sama.
Perhatikan unsur apa saja yang kamu perlukan untuk mengukur benda sesuai dengan dimensinya agar kamu bisa menerapkan rumus perhitungan yang tepat.
