PENGETAHUAN DASAR MEKANIKA TEKNIK

PENGETAHUAN DASAR MEKANIKA TEKNIK 

SALAM MACHINE BROTHER!!!!
kali ini saya akan membahas mengenai pengetahuan tentang mekanika teknik dasar yg sangat berkaitan erat dengan ilmu dalam teknik mesin.

A. Konsep Dasar 

            Cabang Ilmu Fisika yang berbicara tentang keadaan diam atau geraknya benda-benda yang mengalami kerja atau aksi gaya. Suatu kendaraan yang terletak di atas suatu jembatan. Beban Roda Pada Jembatan Tersebut adalah suatu beban atau gaya.
Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan deformasi pada suatu struktur. Gaya mempunyai besaran dan arah, digambarkan dalam bentuk vektor yang arahnya ditunjukkan dgn anak-panah, sedangkan panjang vektor digunakan untuk menunjukkan besarannya.
Apabila terdapat bermacam-macam gaya bekerja pada suatu benda, maka gaya-gaya tersebut dapat digantikan oleh satu gaya yang memberi pengaruh sama seperti yang dihasilkan dari bermacam-macam gaya tersebut, yang disebut sebagai resultan gaya. Gaya adalah VEKTOR yang mempunyai besar dan arah. Penggambaranya biasanya Berupa Garis dengan panjang sesuai dengan skala yang di tentukan.

B. Macam Gaya Dalam ilmu analisis struktur, gaya dibagi menjadi 3 (tiga),

 diantaranya adalah sebagai berikut: 1. Gaya Koplanar adalah bila gaya-gaya bekerja dalam garis kerja yang satu bidang datar. 2. Gaya Konkuren adalah bila gaya-gaya yang kerjanya berpotongan pada sebuah titik. 3. Gaya Kolinier adalah bila gaya-gaya mempunyai garis kerja dalam satu garis lurus. Dalam Mekanika Teknik, hanya dibahas gaya yang terletak dalam satu bidang (Koplanar). 

Pada dasarnya gaya merupakan suatu beban yang memiliki berat atau satuan. Berdasarkan bebannya gaya dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Beban Titik
   Beban titik merupakan gaya yang bekerja pada sebuah bidang atau tumpuan, dimana luas bidang yang terpengaruh atau dikenai relatif kecil.
   misalnya; kolom, tekanan kaki meja, roda mobil, dan lain-lain.
2. Beban Terbagi Rata
   Beban terbagi rata merupakan gaya yang bekerja pada suatu struktur atau bidang, dimana luas permukaan beban dan bidang yang terpengaruh relatif luas.
   contoh; balok sloof, pondasi, plat, dan lainnya.

Tumpuan merupakan suatu penyangga atau penahan konstruksi sebagai sistem untuk menahan gaya-gaya luar yang bekerja pada konstruksi tersebut.

Reaksi merupakan gaya atau perlawanan yang diberikan oleh tumpuan akibat adanya gaya aksi.

Contoh Soal #1

Hitung besarnya reaksi dari tumpuan diatas:
· ∑MA = 0
-RB . 10m + P . 5m = 0
-RB . 10m + 10 ton . 5m = 0
-RB . 10m + 50tm = 0
-RB . 10m = -50tm

RB = 5ton

· ∑MB = 0
RA . 10m – P . 5m = 0
RA . 10m – 10 ton . 5m = 0
RA . 10m – 50tm = 0
RA . 10m = 50tm

RA = 5ton

Kontrol :
RA + RB = P
5 ton + 5 ton = 10 ton
10 ton = 10 ton……………….OK!

Misalnya contoh soal 2

Conto Soal #2

Hitunglah besarnya reaksi tumpuan A dan B?
Hitunglah besarnya reaksi tumpuan A dan B ?
∑H = 0
HA – P2. Cos 300 = 0
HA = P2 cos 300
HA = 1,5 . 0,866
HA = 1,299t
∑V = 0
= P1 + P2 sin 300
= 2t + 1,5 . 0,5
= 2,75 t
∑MA = 0
-RB . 8m + P1. sin 30 . 5m + P2 . 3m= 0
-RB . 8m + 1,5 t . 0,5 . 5m + 2t . 3m= 0
-RB . 8m + 3,75tm + 6tm= 0
-RB . 8m = -9,75tm
RB = 1,22ton
∑MB = 0
RA . 8m – P1 . 5m – P2. sin 30 . 3m = 0
RA . 8m – 2 t . 5m – 1,5t . 0,5 . 3m= 0
RA . 8m – 10tm – 2,25tm= 0
RA . 8m = 12,25tm
RA = 1,53ton
Kontrol : P1 + P2 . sin 300 = RA + RB
2t + 1,5 . 0,5 = 1,53 + 1,22
2,75 ton = 2,75 ton

jawaban soal #2

C. Vektor Resultan 

Sejumlah gaya yang bekerja pada suatu struktur dapat direduksi menjadi satu resultan gaya, maka konsep ini dapat membantu di dalam menyederhanakan permasalahan. Menghitung resultan gaya tergantung dari jumlah dan arah dari gayagaya tersebut. Beberapa cara atau metode untuk menghitung resultan gaya, yaitu: 1. Metode penjumlahan dan pengurangan vektor gaya. 2. Metode segitiga dan segi-banyak vektor gaya. 3. Metode proyeksi vektor gaya. Untuk lebih jelasnya, berikut diuraikan masing-masing komponen tentang metode/cara untuk mencari resultan gaya. 

1. Metode penjumlahan dan pengurangan vektor gaya 

Metode ini menggunakan konsep bahwa dua gaya atau lebih yang terdapat pada garis kerja gaya yang sama (segaris) dapat langsung dijumlahkan (jika arah sama/searah) atau dikurangkan (jika arahnya berlawanan). 

Penjumlahan vektor searah dan segaris menjadi resultan gaya R

2. Metode segitiga dan segi-banyak vektor gaya 

Metode ini menggunakan konsep, jika gaya-gaya yang bekerja tidak segaris, maka dapat digunakan cara Paralellogram dan Segitiga Gaya. Metode tersebut cocok jika gaya-gayanya tidak banyak.  

Resultan dua vektor gaya yang tidak segaris.

Namun jika terdapat lebih dari dua gaya, maka harus disusun suatu segibanyak (poligon) gaya. Gaya-gaya kemudian disusun secara berturutan, mengikuti arah jarum jam.  

3. Metode segitiga dan segi-banyak vektor gaya

Resultan dari beberapa vektor gaya yang tidak searah

Jika telah terbentuk segi-banyak tertutup, maka penyelesaiannya adalah tidak ada resultan gaya atau resultan gaya sama dengan nol. Namun jika terbentuk segibanyak tidak tertutup, maka garis penutupnya adalah resultan gaya.

4. Metode proyeksi vektor gaya

 Metode proyeksi menggunakan konsep bahwa proyeksi resultan dari dua buah vektor gaya pada setiap sumbu adalah sama dengan jumlah aljabar proyeksi masing-masing komponennya pada sumbu yang sama. Sebagai contoh dapat dilihat pada Gambar dibawah ini.  

Proyeksi Sumbu

Xi dan X adalah masing-masing proyeksi gaya Fi dan R terhadap sumbu x. sedangkan Yi dan Y adalah masing-masing proyeksi gaya Fi dan R terhadap sumbu y. dimana Xi = Fi. Cos αi; X = R. cos αi; maka X = ΣXi Yi = Fi. Sin αi; Y = R. sin αi; maka Y = ΣYi.

        Dengan demikian metode tersebut sebenarnya tidak terbatas untuk dua buah vektor gaya, tetapi bisa lebih. Jika hanya diketahui vektor-vektor gaya dan akan dicari resultan gaya, maka dengan mengetahui jumlah kumulatif dari komponen proyeksi sumbu, yaitu X dan Y, maka dengan rumus pitagoras dapat dicari nilai resultan gaya (R), dimana: 2 2 R = X + Y dan Y X α = arc tan