Apakah Keteguhan Keseimbangan?

Penumpang kapal terbang biasanya merasa selesa di kabin, sama ada semasa berlepas, mendarat atau pada ketinggian tertentu. Walaupun terdapat pergolakan yang menyebabkan gemetar, pesawat akan tetap berada di ketinggian yang ditentukan oleh pihak berkuasa lapangan terbang yang mengatur perjalanan keseluruhan pesawat. Untuk apa ia diatur? Supaya semua pesawat yang terbang tidak bertembung antara satu sama lain. Namun, pernahkah anda terfikir, mengapa kapal terbang boleh terbang terus pada satu ketinggian? Nampaknya, ini kerana keseimbangan badan yang kaku.

Sehubungan dengan ini, sebenarnya ada 4 kekuatan yang berfungsi dalam kasus pesawat, yaitu lift ke arah atas dengan menyeimbangkan berat ke bawah, kemudian daya maju dengan menyeimbangkan tarikan ke belakang. Jadi semua kekuatan saling membatalkan kerana semuanya sama dan berlawanan arah. Oleh itu satah kekal dalam keseimbangan dinamik.

Jadi, ingin tahu lebih banyak mengenai keseimbangan badan yang kaku ini? Mari lihat perbincangannya!

Keseimbangan adalah keadaan keseimbangan atau kestabilan. Sementara itu, objek tegar adalah objek yang mempunyai komposisi bahan yang stabil dan tidak berubah ketika mereka mengalami daya atau tork. Jadi keseimbangan badan kaku dapat didefinisikan sebagai keadaan di mana badan kaku berada dalam keadaan stabil atau seimbang setelah semua daya dikenakan kepadanya.

(Baca juga: Momentum dan Impuls dalam Fizik)

Sekiranya daya dikenakan pada objek yang kaku, maka objek tersebut akan mengalami perubahan dalam keadaan gerakan, baik translasi maupun putaran. Namun, jika beberapa daya dikenakan pada badan yang kaku tetapi daya ini saling membatalkan sehingga tidak mengakibatkan perubahan keadaan pergerakan objek maka objek tersebut berada dalam keseimbangan.

Apabila dilihat dari sistem zarah, keadaan keseimbangan yang berlaku pada objek hanyalah istilah keseimbangan terjemahan. Ini berbeza dengan keadaan keseimbangan objek tegar. Keperluan keseimbangan yang berlaku pada badan tegar adalah syarat keseimbangan terjemahan dan putaran. Syarat-syarat yang harus dipenuhi adalah bahawa hasil semua daya yang bertindak pada objek tegar mestilah sama dengan sifar (∑F = 0), dan hasil daya kilas yang bertindak pada objek kaku mestilah sama dengan sifar (∑T = 0).

Keseimbangan terbahagi kepada dua jenis, iaitu keseimbangan statik dan keseimbangan dinamik. Objek dikatakan berada dalam keseimbangan statik apabila jumlah semua daya yang bertindak pada objek pada waktu rehat adalah sifar, sehingga objek tersebut tetap dalam keadaan rehat.

Manakala suatu objek dikatakan berada dalam keseimbangan dinamik ketika berada dalam keadaan gerakan tetap, baik translasi atau putaran di bawah pengaruh beberapa daya.