Dhimas Satria

Email : dhimas@untirta.ac.id

Website : www.mesin.untirta.ac.id/dhimas

No HP : 081327744433

Dasar-Dasar Perancangan Mesin

Pertemuan ke-4

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA

Mekanika, Sistem Satuan, Konsep & Prinsip Dasar, Vektor, Gaya

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Learning Outcomes

Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : menjelaskan dan mengaplikasikan konsep dan prinsip dasar mekanika dalam merancang sebuah elemen mesin

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Mekanika Apa itu Mekanika?

Cabang ilmu fisika yang berbicara tentang keadaan diam atau geraknya benda-benda yang mengalami kerja atau aksi gaya

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Mekanika

Engineering Mechanics

Rigid Body

Mechanics

Deformable Body

Mechanics

Mekanika

Kekuatan Material Statika

Struktur

Kinematika

Dinamika

Fluid

Mechanics

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Mekanika

Pembagian: 1. Mekanika benda tegar;

• Statik • Dinamik

2. Mekanika benda berdeformasi; Mekanika Kekuatan Material 3. Mekanika Fluida;

• Kompresibel • Inkompresibel

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Sistem Satuan

British Unit; Britain America

International Unit

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Konsep & Prinsip Dasar

Konsep : Ruang, Waktu, Massa dan Gaya

Prinsip : Enam Prinsip Dasar Mekanika:

Hk. Jajaran Genjang untuk Penjumlahan Gaya. Hukum ini menyatakan bahwa dua buah gaya yang beraksi pada suatu partikel dapat diganti dengan sebuah gaya, disebut gaya resultan, yang diperoleh dengan menggambarkan diagonal jajaran genjang dengan sisi kedua gaya tersebut. Prinsip Transmisibilitas. Prinsip ini menyatakan bahwa kondisi keseimbangan atau gerak suatu benda tegar tidak akan berubah apabila gaya yang beraksi pada suatu titik diganti dengan gaya yang sama besar dan arahnya, tetapi beraksi pada suatu titik yang berbeda, asalkan kedua gaya tersebut terletak pada suatu garis aksi yang sama

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Konsep & Prinsip Dasar

Hk. Pertama Newton. Bila gaya resultan yang beraksi pada suatu partikel sama dengan nol, partikel tersebut akan tetap diam (apabila mula-mula diam) atau akan bergerak dengan kecepatan sama pada suatu garis lurus (apabila mula-mula bergerak). Hk. Kedua Newton. Bila gaya resultan yang beraksi pada suatu partikel tidak sama dengan nol, partikel tersebut akan memperoleh kecepatan sebanding dengan besarnya gaya resultan dan dalam arah yang sama dengan arah gaya resultan tersebut. Hukum ini dinyatakan dengan,

• F = m.a, dimana F, m dan a berturut-turut adalah gaya resultan yang beraksi pada partikel, massa partikel dan percepatan; masing-masing dinyatakan dalam satuan yang konsisten.

Hk. Ketiga Newton. Gaya aksi dan reaksi antara benda yang berhubungan mempunyai besar dan garis aksi yang sama dan berlawanan arah, dinyatakan dengan, Faksi = - Freaksi

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Konsep & Prinsip Dasar

Hk. Gravitasi Newton. Hukum ini menyatakan bahwa dua partikel dengan masa M dan m akan saling tarik menarik yang sama dan berlawanan dengan gaya F dan F’. Besar F dinyatakan dengan rumus :

dengan r = jarak antara dua pertikel G = konstanta universal yang disebut dengan konstanta gravitasi. maka besarnya W yang merupakan berat partikel dengan massa m dapat dinyatakan dengan, W = m.g.

2R

GMg

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Metoda Solusi Soal

Pernyataan soal harus jelas dan tepat:

Semua data yg diketahui

Informasi yg diminta/diperlukan

Free-body diagram

Solusi didasaran pada: Enam prinsip dasar mekanika Teorema yg berasal dari keenem prinsip dasar tsb. Hasil yang diperoleh diperiksa kembali

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Vektor SKALAR DAN VEKTOR

Vektor didefinisikan sebagai pernyataan matematis yang mempunyai besar dan arah, yang penjumlahannya mengikuti hukum jajaran genjang. Sedangkan besaran yang tidak mempunyai arah, dinyatakan dengan angka biasa disebut skalar. Dua buah vektor yang mempunyai besar dan arah yang sama disebut kedua vektor itu sama. Sedangkan dua vektor yang besarnya sama, garis aksi sejajar dan berlawanan arah disebut sama dan berlawabnan arah.

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Vektor

Penjumlahan Vektor 1. komutatif. 2. Asosiatif 3. metoda segitiga. 4. Aturan Polygon.

Gaya Vektor, dicirikan oleh: Titik aplikasi Besar Arah Penjumlahan

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Vektor

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Vektor

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Gaya

VEKTOR = GAYA

• Gaya dapat didefinisikan sebagai dorongan atau tarikan terhadap sebuah benda, atau aksi sebuah benda terhadap benda lain.

• Dalam hal ini, gaya yang akan dibahas ialah gaya yang

berhubungan dengan gerak benda sehingga definisi gaya menjadi dorongan atau tarikan yang akan mempercepat atau memperlambat gerak suatu benda.

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Gaya

Aristotle (384-322 SM): keadaan alami sebuah benda adalah diam, dan dianggap perlu adanya gaya untuk menjaga agar benda tetap bergerak. Dan ia berkesimpulan : makin besar gaya pada benda,makin besar pula lajunya.

Galileo Galilei Galileo menyimpulkan bahwa jika tidak ada gaya yang diberikan kepada benda yang bergerak, benda itu akan terus bergerak dengan laju konstan dengan lintasan yang lurus.

Isac Newton HK Newton I, II, III dan Gravitasi.

HUKUM TENTANG GAYA DAN GERAK

KONSEP & PRINSIP DASAR MEKANIKA Gaya Macam-macam Gaya:

• Massa dan Berat • Gaya Normal • Gaya Gravitasi • Gaya Elektromagnetis • Gaya Sentripetal • Gaya Sentrifugal • Gaya Tegang

Gaya adalah Vektor, sehingga semua hukum penjumlahan gaya mengikuti hukum penjumlahan vektor.

Penyelesian penjumlahan gaya, secara grafis dan trigonometris.