mekanika-kelompok 2 kelas c

Download Mekanika-Kelompok 2 Kelas C

Post on 23-Jan-2016

12 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

TUGASMEKANIKAMEKANIKA DASAR

Oleh : Kelompok 21. JANLI NOVRENLI MAKITULUNGA 241 14 0802. ADRIANTOA 241 14 0243. MADE WIJANAA 241 14 0634. WAHYUNIA 241 14 0405. ANDRIANIA 241 14 0996. SYAHRINA SYAHFITRIA 241 14 1237. SHENDY FREDRIKA 241 14 003

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANPROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKAUNIVERSITAS TADULAKO2015PALUMEKANIKAMekanika adalah cabang ilmu fisika yang membahas keadaan benda yang diam atau bergerak di bawah pengaruh aksi gaya. Tak ada pengetahuan langsung lain yang berperan lebih besar dalam analisis teknik daripada mekanika. Sejarah awal ilmu ini merupakan permulaan teknik. Penelitian dan pengembangan modern di bidang getaran, stabilitas dan kekuatan struktur dan mesin, robot, disain roket dan pesawat angkasa, pengendalian otomatis, kemampuan mesin, alir-an fluida, mesin dan alat-alat listrik, dan perilaku molekul, atom, dan subatom sangat bergan-tung kepada prinsip-prinsip dasar mekanika. Pengertian yang mendalam tentang pengetahuan mekanika merupakan prasyarat pokok untuk bekerja dalam bidang-bidang tersebut di atas mau-pun bidang-bidang lainnya.Mekanika merupakan ilmu fisika yang tertua. Tulisan tertua yang berisi ilmu ini dibuat oleh Archimedes (287-212 sebelum Masehi) yang membahas prinsip pengungkit dan prinsip kemampuan mengapung. Kemajuan yang besar diawali oleh hukum kombinasi vektor gaya oleh Stevinus (1548-1620), yang juga merumuskan sebagian besar dari prinsip-prinsip statika.

Penyelidikan pertama mengenai persoalan dinamika dilakukan oleh Galileo (1564-1642) dalam kaitan de-ngan percobaannya tentang batu yang jatuh. Perumusan seksama dari hukum-hukum gerak, se-perti halnya hukum gravitasi, dibuat oleh Newton (1642-1727), yang juga menciptakan gagasan perubahan kecil dalam analisis matematis. Sumbangan besar terhadap pengembangan mekanika juga diberikan oleh da Vinci, Varignon, Euler, D' Alembert, Lagrange, Laplace, dan yang lainnya.

Prinsip-prinsip mekanika sangat tergantung pada matematika yang teliti. Jadi peranan mate-matika sangat penting dalam mekanika teknik, yang merupakan penerapan prinsip-prinsip mekanika pada penyelesaian persoalan praktis, Buku ini menitik beratkan pengembangan prinsip-prinsip tersebut dan penerapan-penerapannya. Prinsip dasar mekanika sebenarnya tidak banyak, te-tapi aplikasinya sangat luas dan metode yang digunakan dalam mekanika dipakai di bidang-bidang teknik lainnya.

Pelajaran mekanika terdiri atas dua bagian: Statika, yang membahas kesetimbangan benda di bawah pengaruh gaya, dan dinamika, yang membahas gerakan benda.

KONSEP-KONSEP DASARKonsep-konsep dan definisi-definisi yang tepat merupakan landasan untuk mempelajari mekanika, dan harus dimengerti terlebih dahulu.Ruang adalah daerah geometri yang ditempati oleh benda yang posisinya digambarkan oleh pengukuran linear dan anguler relatif terhadap sistem koordinat. Untuk persoalan tiga dimensi, niang membutuhkan tiga koordinat bebas, sedangkan untuk persoalan dua dimensi diperlukan hanya dua koordinat saja.Waktu adalah ukuran peristiwa yang berurutan dan merupakan besaran dasar dalam dinamika. Waktu tidak dapat dimasukkan langsung dalam analisis persoalan statika.Massa adalah ukuran kelembaman benda, yang merupakan penghambat terhadap perubahan kecepatan. Massa merupakan tjal penting untuk persoalan statika karena massa juga merupakan sifat setiap benda yang mengalami gaya tarik-menarik dengan benda lain.Gaya adalah aksi suatu benda terhadap benda lain. Suatu gaya cenderung menggerakkan se-buah benda menurut arah kerjanya. Aksi sebuah gaya dicirikan oleh besarannya, arah kerjanya, dan titik kerjanya. Gaya adalah besaran vector.Partikel. Sebuah benda yang dimensmya dapat diabaikan disebut partikel. Dalam pengertian matematis, sebuah partikel adalah benda yang dimensinya mendekati nol sehingga dapat dianali-sis sebagai massa titik. Seringkali sebuah partikel dipilih sebagai elemen diferensial dari sebuah benda. Selain itu, apabila dimensi sebuah benda tidak sesuai dengan gambaran posisinya atau aksi gaya yang dikenakan padanya, benda tersebut dapat diperlakukan sebagai partikel.Benda tegar. Sebuah benda dianggap tegar jika gerakan relatif antar bagian-bagiannya dapat diabaikan langsung. Sebagai contoh, perhitungan tarikan (tension) pada kabel yang menyangga tiang penderek mobil dalam keadaan mengangkut beban pada dasarnya tak terpengaruh oleh re-gangan (deformasi) dalam yang kecil pada anggota-anggota struktural tiang tersebut. Untuk tuju-an ini, dari penentuan gaya luar yang bekerja pada tiang tersebut kita dapat memperlakukannya sebagai benda tegar. Statika terutama membahas perhitungan.gaya luar yang bekerja pada benda tegar yang berada dalam kondisi kesetimbangan. Untuk menentukan tegangan dan regangan dalam, karakteristik deformasi dari material (bahan tiang tersebut harus dianalisis. Analisis jenis ini termasuk dalam pelajaran mekanika benda-benda yang dapat berubah bentuk, yang dipelajari setelah statika.

SKALAR DAN VEKTORMekanika membahas dua jenis besaran, yaitu skalar dan vektor. Besaran skalar hanya me-nunjukkan besarnya saja. Contoh besaran skalar dalam mekanika adalah waktu, volume, kerapatan, laju, cnergi, dan massa. Besaran vektor memiliki arah, selain besar, dan harus mematuhi hukum jajaran genjang penjumlahan, sebagaimana akan diuraikan dalam pasal ini. Contoh vektor adalah perpindahan, kecepatan, percepatan, momen, dan momentum.Besaran fisis yang berupa vektor dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok yakni bebas, geser, dan tetap.Sebuah vektor bebas adalah vektor yang aksinya tidak dibatasi atau dikaitkan dengan sebuah garis yang tunggal dalam ruang. Sebagai contoh, jika sebuah benda bergerak tanpa rotasi, maka gerakan atau pergeseran setiap titik pada benda tersebut dapat dianggap sebagai sebuah vektor, dan vektor ini akan menggambarkan besaran dan arah pergeseran setiap titik pada benda tersebut. Karena itu kita dapat menggambarkan pergeseran benda yang demikian dengan sebuah vektor bebas.Sebuah vektor geser adalah vektor di mana suatu garis tunggal dalam ruang harus diperta-hankan sepanjang besaran vektor tersebut bekerja. Bila kita membahas aksi luar dari suatu gaya pada sebuah benda tegar, gaya tersebut dapat dikenakan pada sembarang titik sepanjang garis kerjanya tanpa mengubah efeknya pada benda secara keseluruhan dan karenanya dapat dipan-dang sebagai vektor geser.Sebuah vektor tetap adalah vektor di mana sebuah titik kerja tunggal ditentukan, dan oleh karena itu vektor tersebut menempati posisi khusus dalam ruang. Aksi sebuah gaya pada benda yang dapat berubah bentuk atau benda tak-tegar harus ditentukan oleh sebuah vektor tetap pada titik kerja gaya yang bersangkutan. Dalam hal ini gaya dan perubahan bentuk di dalam benda tadi akan bergantung pada titik kerja gaya dan besar gaya serta garis kerjanya.Sebuah besaran vektor V digambarkan dengan sepotong garis, Gambar 1.1, yang mempunyai arah vektor yang digambarkan oleh ujung panah. Panjang bagian garis berarah tersebut mewakili besaran vektor [V] dan ditulis dengan huruf miring tercetak tipis V. Dalam persamaan skalar dan seringkali pada diagram di mana hanya besar sebuah vektor saja yang dinyatakan, simbol Gambar 1.1 tersebut ditulis dengan huruf miring tipis. Huruf tebal digunakan untuk besaran vektor di mana arah vektor tersebut merupakan bagian dari penggambaran matematisnya. Jika menulis persamaan vektor kita harus selalu membedakan secara matematis antara vektor dan skalar. Disarankan bahwa dalam semua tulisan tangan, perbedaan tanda yang dipakai untuk tiap-tiap besaran vektor harus jelas seperti garis bawah, V, atau sebuah panah di atas simbol, V, untuk menggantikan huruf tebal dalam cetakan. Arah vektor V dapat diukur dengan sudut 6 dari beberapa arah acuan yang diketahui. Negatif dari V adalah sebuah vektor-V, yang arahnya berrawanan dengan V seba-gaimana ditunjukkan dalam Gambar 1/1.

Di samping memiliki sifat besar dan arah, vektor juga harus mematuhi hukum kombinasi ja-jaran genjang. Hukum ini menetapkan bahwa dua buah vektor V1 dan V2 , yang dianggap sebagai vektor bebas, Gambar l/2a, dapat digantikan dengan ekivalennya, V, yang merupakan diagonal jajaran genjang yang dibentuk oleh V1 dan V2 sebagai kedua sisinya, seperti ditunjukkan dalam Gambar 1/2b. Kombinasi atau jumlah vektor ini digambarkan oleh persamaan vector di mana tanda tambah yang dipakai sehubungan dengan besaran vektor (huruf tebal) berarti penjumlahan vektor, bukan skalar. Jumlah besaran skalar kedua vektor tersebut biasanya ditulis-kan sebagai V1 + V2, akan tetapi perlu diingat bahwa menurut geometri jajaran genjang, jelas bahwa v Vi +V.Kedua vektor Vi dan V2 ini, yang diperlakukan sebagai vektor bebas, dapat juga dijumlah-kan secara kepala-ke-ekor dengan hukum segitiga, seperti diperlihatkan dalam Gambar l/2c, untuk menghasilkan jumlah vektor identik V. Dari diagram tersebut kita mengetahui bahwa urutan penjumlahan vektor tidak mempengaruhi jumlah, sehingga V1 + V2 = V2 + V1Selisih V1-V2 antara kedua vektor tersebut dapat diperoleh dengan menambah -V2 pada Vi sebagaimana diperlihatkan dalam Gambar 1/3, di mana prosedur segitiga atau jajaran genjang dapat digunakan. Selisih V1 antara kedua vektor tersebut dinyatakan oleh persamaan vektor. v =v1 - v2 Gambar 1.2

di mana tanda kurang menunjukkan pengurangan vektor.Setiap dua vektor atau lebih yang jumlahnya sama dengan vektor V dapat dikatakan sebagai komponen vektor tersebut. Karena itu vektor-vektor V1 dan V2 dalam Gambar l/4a adalah komponen dari V, masing-masing dalam arah 1 dan 2. Biasanya paling mudah menguraikan komponen vektor yang saling tegaklurus, dan ini disebut komponen persegi panjang. Vektor-vektor Vx dan Vy pada Gambar l/4b merupakan komponen-komponen x dany dari V. Demikian juga d.alam Gambar