Keseimbangan Benda

Dalam bidang teknik sipil kita selalu diajak berbicara tentang bangunan gedung, jembatan dan lain sebagainya. Bangunan–bangunan tersebut supaya tetap berdiri, maka struktur-strukturnya harus dalam keadaan seimbang, hal itu merupakan syarat utama. Apa saja syarat-syaratnya supaya suatu bangunan tetap seimbang, dan bagaimana cara menyelesaikannya, kita perlu mengetahuinya.
Contoh :

benda dalam keadaan seimbang (tidak bisa bergerak)

Sebuah kotak yang dilem diatas meja, maka kotak tersebut dalam keadaan seimbang, yang berarti kotak tersebut tidak bisa turun, tidak bisa bergeser horisontal dan tidak bisa berguling.

a)Keseimbangan vertikal

Kalau kotak tersebut dibebani secara vertikal (Pv), maka kotak tersebut tidak bisa turun, yang berarti meja tersebut mampu memberi perlawanan vertikal (Rv), perlawanan vertikal tersebut (Rv) disebut reaksi vertikal.

Bandingkan hal tersebut diatas dengan kotak yang berada di atas lumpur. Kalau kotak tersebut dibebani secara vertikal (Pv), maka kotak tersebut langsung tenggelam, yang berarti lumpur tersebut tidak mampu memberi perlawanan secara vertikal (Rv).

b)Keseimbangan horisontal

Kalau kotak tersebut dibebani secara horisontal (PH), maka kotak tersebut tidak bisa bergeser secara horisontal, yang berarti lem yang merekat antara kotak dan meja tersebut mampu memberi perlawanan horisontal (RH), sehingga bisa menahan kotak untuk tidak bergeser. Perlawanan horisontal tersebut (RH) disebut reaksi horisontal.Bandingkan hal tersebut diatas dengan kotak yang berada di atas meja tanpa di lem .

   

Kalau kotak tersebut dibebani secara horisontal (PH), maka kotak tersebut langsung bergeser, karena tidak ada yang menghambat, yang berarti meja tersebut tidak mampu memberi perlawanan horisontal (RH).

c)Keseimbangan Momen

Kalau kotak tersebut dibebani momen (P_M), maka kotak tersebut tidak bisa berputar (tidak bisa terangkat), yang berarti lem perekat antara kotak dan meja tersebut mampu memberikan perlawanan momen (R_M), perlawanan momen tersebut (R_M) disebut dengan reaksi momen.

Bandingkan hal tersebut diatas dengan kotak yang berada di atas meja tanpa di lem. 

Kalau kotak tersebut dibebani momen (PM), maka kotak tersebut bisa terangkat, karena tidak ada lem yang mengikat antara kotak dan meja tersebut, yang berarti meja tersebut tidak mampu memberikan perlawanan momen (RM).

d)Keseimbangan Statis

-Kalau kotak tersebut di lem diatas meja, yang berarti harus stabil, benda tersebut harus tidak bisa turun, tidak bisa bergeser horisontal, dan tidak bisa terangkat.
-Kalau kotak tersebut dibebani secara vertikal (PV), tumpuannya mampu memberi perlawanan secara vertikal pula, agar kotak tersebut tidak bisa turun syarat minimum RV = PV, atau RV - PV = 0 atau SV = 0 (jumah gaya-gaya vertikal antara beban dan reaksi harus sama dengan nol).

-Kalau kotak tersebut dibebani secara horisontal (PH ), maka pada tumpuannya mampu memberi perlawanan secara horisontal (RH ). Agar kotak tersebut tidak bisa bergeser secara horisontal maka syarat minimum RH = PH atau RH – PH = 0 atau SH = 0 (jumlah gaya-gaya horisontal antara beban dan reaksi harus sama dengan nol)
-Kalau kotak tersebut dibebani secara momen (PM ), maka pada tumpuannya mampu memberi perlawanan secara momen (RM ). Agar kotak tersebut tidak bisa terpuntir (terangkat), maka syarat minimum RM  = PM atau RM  - PM = 0 atau SM = 0 (jumlah gaya-gaya momen beban dan reaksi harus sama dengan nol).
-Dari variasi tersebut diatas, dapat dikatakan bahwa suatu benda yang stabil atau dalam keadaan seimbang, maka harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
-SV = 0 (jumlah gaya-gaya vertikal antara aksi (beban) dan reaksi harus sama dengan nol)
-SH = 0 (jumlah gaya-gaya horisontal antara aksi (beban) dan reaksi sama dengan nol)
-SM = 0 (jumlah gaya-gaya momen antara aksi (beban) dan reaksi harus sama dengan nol).