Stabilitas
Kita semua memiliki pengalaman makan ketika Anda atau orang lain secara tidak sengaja menjatuhkan cangkir Anda. Sekarang berhenti dan pikirkan: Seperti apa cangkir itu? Anda lebih mungkin memikirkan sesuatu seperti gelas tinggi untuk makan malam daripada cangkir kopi yang miring. Kacamata tinggi lebih cenderung terbalik daripada yang pendek. Ini ada hubungannya dengan stabilitas , yaitu kemampuan suatu benda untuk mempertahankan keseimbangannya setelah diganggu. Dengan kata lain, seberapa baik ia menahan tip.
Saat kita ingin melihat seberapa stabil suatu benda, kita melihat pusat gravitasi benda tersebut. Posisi pusat gravitasi dapat memberi tahu kita apakah suatu benda akan tetap tegak atau terbalik. Setelah kita melihat bagaimana objek akan bereaksi saat dimiringkan, kita dapat mengklasifikasikan kondisi stabilitasnya saat ini. Itu akan berada dalam keseimbangan yang stabil, tidak stabil atau netral.
Pusat gravitasi
Stabilitas suatu benda sangat bergantung pada pusat gravitasinya. Pusat gravitasi suatu benda adalah titik di mana kita dapat menganggap bahwa berat suatu benda terkonsentrasi. Ini adalah titik pusat dari mana bobot didistribusikan secara merata ke semua sisi. Kita dapat menggunakan pusat gravitasi untuk menentukan dengan tepat kapan suatu benda akan mencapai titik kritisnya dan jatuh.
Untuk melakukan ini, tarik garis lurus ke bawah dari pusat gravitasi. Miringkan objek sambil menjaga garis mengarah vertikal ke bawah dari pusat gravitasi setiap saat. Garis akan membantu Anda melihat saat pusat gravitasi melewati dasar suatu benda. Ini adalah titik di mana objek telah mencapai titik kritisnya dan akan jatuh.
Dengan gelas makan malam dan cangkir kopi kami, gelas makan malam yang lebih tinggi memiliki pusat gravitasi yang lebih tinggi daripada cangkir kopi yang lebih pendek. Selama alasnya kira-kira berukuran sama, pusat gravitasi cangkir yang lebih tinggi akan melewati alasnya saat terkulai di depan cangkir yang lebih pendek. Jadi, Anda harus memiringkan cangkir pendek lebih dari cangkir tinggi agar terbalik. Itulah mengapa lebih mudah menjatuhkan gelas tinggi secara tidak sengaja daripada cangkir kopi yang bengkok.
Bagaimana jika Anda ingin memiliki mug tinggi yang tidak mudah terbalik? Sebenarnya ada dua cara untuk meningkatkan stabilitas cangkir tanpa mengubah ketinggiannya. Yang pertama melibatkan benar-benar mengubah posisi pusat gravitasi cangkir. Jika kita dapat mendekatkan pusat gravitasi ke dasar kaca, akan lebih sulit untuk membalikkannya. Kita dapat menurunkan pusat gravitasi hanya dengan menambahkan lebih banyak beban ke dasar cangkir. Hal kedua yang bisa kita lakukan adalah menambah lebar alasnya. Basis yang lebih lebar akan memungkinkan pusat gravitasi bergeser lebih banyak saat bersandar sebelum mencapai titik kritis Anda.
negara stabilitas
Sejauh ini, mug yang kita bicarakan ini adalah objek yang cukup stabil. Anda memberi mereka sedikit dorongan atau kemiringan dan mereka akan kembali ke posisi tegak normalnya. Objek lain yang sangat stabil termasuk benda-benda seperti mobil atau furnitur. Hal-hal ini berada dalam keseimbangan yang stabil dan tidak suka terbalik; Namun, tidak semua objek seperti ini. Beberapa benda, seperti kerucut di ujungnya atau pensil di penghapusnya, akan terbalik dengan sedikit sentuhan. Kami menyebutnya sebagai berada dalam keseimbangan yang tidak stabil. Bahkan ada objek kelas ketiga yang kita sebut berada dalam kesetimbangan netral. Benda-benda ini tidak miring sama sekali saat didorong atau dimiringkan; mereka hanya mengubah posisi dan tetap dalam keadaan yang sama. Contohnya adalah bola. Itu tidak akan pernah bisa terbalik. Hanya berguling ke posisi baru.
Ketiga keadaan stabilitas ini dapat didefinisikan secara lebih spesifik dengan melihat kembali pusat gravitasinya. Ketika sebuah benda berada dalam kesetimbangan stabil , memiringkannya akan menaikkan ketinggian pusat gravitasinya. Objek dalam kesetimbangan yang tidak stabil akan memiliki pusat gravitasinya lebih rendah ketika dimiringkan. Terakhir, pusat gravitasi akan tetap pada ketinggian yang sama saat mendorong benda dalam kesetimbangan netral .
Ringkasan Pelajaran
Stabilitas adalah kemampuan suatu benda untuk mempertahankan keseimbangannya setelah diganggu. Stabilitas suatu benda sangat bergantung pada pusat gravitasinya. Pusat gravitasi suatu benda adalah titik di mana kita dapat menganggap bahwa berat suatu benda terkonsentrasi. Sebuah benda akan mencapai titik kritisnya dan jatuh ketika pusat gravitasi melewati dasar benda saat miring. Anda dapat meningkatkan stabilitas suatu objek dengan menurunkan pusat gravitasinya atau menambah lebar alasnya.
Ada tiga kondisi utama stabilitas. Ketika sebuah benda berada dalam kesetimbangan stabil , memiringkannya akan menaikkan ketinggian pusat gravitasinya, dan akan kembali ke keadaan stabil normalnya setelah dimiringkan. Sebuah objek dalam kesetimbangan yang tidak stabil akan memiliki pusat gravitasi yang lebih rendah ketika dimiringkan dan akan jatuh. Akhirnya, pusat gravitasi akan tetap pada ketinggian yang sama saat didorong untuk benda dalam kesetimbangan netral , dan akan berubah posisi tanpa jatuh saat dimiringkan.
hasil pembelajaran
Anda harus memiliki kemampuan untuk melakukan hal berikut setelah pelajaran ini:
- Tentukan stabilitas dan pusat gravitasi
- Ingat hubungan antara stabilitas dan pusat gravitasi.
- Jelaskan dua cara untuk meningkatkan stabilitas suatu benda.
- Jelaskan tiga keadaan utama stabilitas dan bagaimana mereka terkait dengan pusat gravitasi.