Sifat zat mekanik

6,241 views
5,951 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
6,241
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
155
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Sifat zat mekanik

  1. 1. OLEH KELOMPOK 1 Jarisa Alfi Yuliyanti M. Rivaldy Sudrajat Nisrina Zulfa F Rahmat Fajar Shidiq Yogie Rivaldy
  2. 2. SIFAT MEKANIKSifat yang menyatakan kemampuan suatu bahan/komponenuntuk menerima beban/gaya/energi tanpa menimbulkankerusakan pada bahan /komponen tersebut.
  3. 3. MATERIBerat Jenis dan Kekuatan Elastisitas Massa Jenis (Strength) Tegangan Definisi (Stress) Regangan Hukum (Strain) Hooke Modulus Energi Elastisitas Potensial Pegas
  4. 4. BERAT JENISPerbandingan relatif antara massa jenis sebuah zatdengan massa jenis air murni. Air murni bermassajenis 1 g/cm3 atau 1000 kg/m3. Berat jenis tidakmempunyai satuan atau dimensi.
  5. 5. RUMUS
  6. 6. MASSA JENISA. Massa Jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Satuan massa jenis dalam SI adalah kg/m3. Perbandingan dalam massa jenis. Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda.
  7. 7. RUMUS
  8. 8. KEKUATAN (STRENGTH)Kemampuan bahan untuk menerima tegangantanpa menyebabkan material menjadi patah;
  9. 9. TEGANGAN (STRESS)Jika seutas kawat yang mempunyai luaspenampang A mengalami gaya tarik (F) padakedua ujungnya, maka kawat tersebut akanmengalami tegangan.Dalam hal ini, tegangan didefinisikan sebagai hasil bagiantara gaya yang bekerja pada suatu benda denganluas penampangnya.
  10. 10. TEGANGAN (STRESS)Secara matematis, tegangan dapat ditentukansebagai berikut:Dengan:F = Gaya luar (N)A = Luas permukaan (m2) = tegangan (N/m2)
  11. 11. CONTOH SOALDalam suatu pengujian terhadap baja,diperoleh data bahwa ketika baja tersebutditarik dengan gaya 4x104 N, mengalamipertambahan panjang 1,25 cm. Jika panjangawal baja 50 m dan luas penampangnya 8 cm2,tentukan tegangannya!
  12. 12. JAWABANPenyelesaian:Dik :Dit : t…?Jwb :
  13. 13. REGANGAN (STRAIN) Jika benda diberi gaya, akan mengalamiperubaha panjang. Perbandingan perubahanpanjang mula-mula dengan panjang bendadisebut regangan. Jadi rengangan adalah perubahan relatifukuran benda yang mengalami tegangan darikeadaan semula.
  14. 14. REGANGAN (STRAIN)Secara matematis, regangan dapat dirumuskan sebagai berikut:dengan: l = perubahan panjang (m2)L0 = panjang awal (m2)e = regangan
  15. 15. CONTOH SOALDalam suatu pengujian terhadap baja,diperoleh data bahwa ketika baja tersebutditarik dengan gaya 4x104 N, mengalamipertambahan panjang 1,25 cm. Jika panjangawal baja 50 m dan luas penampangnya 8 cm2,tentukan regangannya!
  16. 16. JAWABANPenyelesaian:Dik :Dit :Jwb :
  17. 17. Aplikasi• Contoh aplikasi tegangan dan regangan dalam Pembangunan Tembok.• Tali, rantai, atau kawat dapat dimanfaatkan jika dalam keadaan tegang. Sementara itu, batu bata dapat di manfaatkan jika dalam keadaan regang. Jika batu bata diregangkan, la akan memberikan gaya balik yang setara. Itulah dasar pembangunan tembok. Bobot batu bata,ditambah muatan seperti lantai dan atap, menekan bata bersamaan dan membentuk struktur kuat. Semen yang diselipkan di antara bata hanya untuk menyebarkan beban agar merata di selun.jh permukaannya.
  18. 18. MODULUS ELASTISITAS• Modulus elastis disebut juga dengan modulus Young.• Pada daerah elastis, besarnya tegangan berbanding lurus dengan regangan. Perbandingan antara tegangan dan regangan benda tersebut disebut modulus elastisitas atau Modulus Young. Pengukuran modulus Young dapat dilakukan dengan menggunakan gelombang akustik, karena kecepatan jalannya bergantung pada modulus Young.
  19. 19. Modulus Elastisitas (Young) Nilai modulus Young hanya bergantung padajenis benda (komposisi benda), tidak bergantungpada ukuran atau bentuk benda. Nilai modulusYoung beberapa jenis bahan dapat kalian lihatpada Tabel dibawah ini. Satuan SI untuk E adalahpascal (Pa) atau N/m2.
  20. 20. MODULUS ELASTISITAS• Secara matematis, modulus elastis dapat dirumuskan sebagai berikut:dengan :E = modulus elastisitas (N/m2 = Pa)
  21. 21. CONTOH SOALDalam suatu pengujian terhadap baja,diperoleh data bahwa ketika baja tersebutditarik dengan gaya 4x104 N, mengalamipertambahan panjang 1,25 cm. Jika panjangawal baja 50 m dan luas penampangnya 8 cm2,tentukan modulus elastisnya!
  22. 22. JAWABANPenyelesaian:Dik :Dit :Jwb:
  23. 23. Pengertian ElastisitasElastisitas adalah Kemampuan sebuah benda untuk kembalike bentuk awalnya ketika gaya luar yang diberikan pada bendatersebut dihilangkan. . Adapun benda-benda yang tidakmemiliki elastisitas (tidak kembali ke bentuk awalnya) disebutbenda plastis. Contoh benda plastis adalah tanah liat danplastisin (lilin mainan).
  24. 24. Elastisitas Ketika diberi gaya, suatu benda akan mengalami deformasi, yaitu perubahan ukuran atau bentuk. Karena mendapat gaya, molekul- molekul benda akan bereaksi dan memberikan gaya untuk menghambat deformasi. Gaya yang diberikan kepada benda dinamakan gaya luar, sedangkan gaya reaksi oleh molekul-molekul dinamakan gaya dalam. KetikaGambar sifat elestis gaya luar dihilangkan, gaya dalampada pegas cenderung untuk mengembalikan bentuk dan ukuran benda ke keadaan semula.
  25. 25. HUKUM HOOKE Hukum Hooke adalah hubungan antara gaya yang bekerja pada massa dan posisinya. Mempertimbangkan sebuah benda dengan massa yang ada di permukaan gesekan dan digantungkan pada sebuah pegas dengan konstanta pegas. Gaya yang diberikannya pegas pada massa tergantung pada seberapa banyak pegas diregangkan atau dikompresi, sehingga gaya ini adalah fungsi dari posisi massa.
  26. 26. Rumus Hukum Hooke F= -kxDimana:F= gaya [N (Newton)]K= konstanta pegas [N/m (Newton per meter)]x= jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya [m (meter)]Dan Potensial Energi dari pegas adalah: Ep = ½ kx2
  27. 27. Rumus Hukum Hooke Berdasarkan Hukum III Newton (aksi-reaksi), pegas akan mengadakan gaya yangbesarnya sama tetapi arah berlawanan Fp F Fp kx Fp = gaya pegas
  28. 28. Perbandingan antara gaya (F) denganpertambahan panjang pegas (x) merupakan garislurus (k), seperti pada grafik F k x
  29. 29. Contoh soal1. Sebuah pegas yang panjangnya 25 cm tergantung bebas. Ketika pegas tersebut diberi beban 30 N, ternyata panjangnya menjadi 26,5 cm. Tentukan tetapan pegas tersebut! Penyelesaian: Diketahui : x0 = 25 cm = 0,25 m x = 26,5 cm = 0,265 m F = 30 N Ditanya : besarnya k (konstanta)? jawab : F =k.x 30 =k.(0,265 - 0,25) 30 =k.0,015 k.0,015 = 30 k = 30 / 0,015 k = 2000 N/m
  30. 30. Energi Potensial Pegas• Kemampuan pegas untuk kembali ke bentuk semula disebut energi potensial pegas.• Secara umum, energi potensial pegas dapat dirumuskan: Ep : ½ .k.x2• Keterangan:• Ep : energi potensial pegas (joule)• k : konstanta pegas (N/m)• x : pertambahan panjang (m)• F : gaya pegas (N)• Contoh penerapan energi potensial pegas yaitu pada anak panah yang dilepaskan. Contoh lainnya adalah pada mobil mainan yang akan bergerak maju setelah kita beri gaya dorong ke belakang.
  31. 31. Contoh soal Sebuah pegas memiliki konstanta pegas 200Nm-1. Pegas diregangkan sehingga bertambah panjang 10 cm. Tentukanlah energi potensial elastis pegas.Pembahasan :Diketahui : k = 200Nm-1 x = 10cm=0,1mDitanyakan : EpJawab :Ep = 1/2 .k .x2 = ½ . 200. (0,1)2 = 1 Joule
  32. 32. Rangkaian ParalelJika dua pegas spiral atau lebih yang disusun secara paralelsesuai dengan prinsip-prinsip berikut : Gaya tarikan pada rangkaian paralel pegas adalah sama dengan total gaya tarikan pada setiap pegas. Jika F adalah Gaya tarikan pada rangkaian paralel pegas danF1 dan F2 adalah gaya tarikan pada setiap pegas, Maka :F = F1 + F2 Pertambahan panjang pegas dari rangkaian pegas paralel adalah sama dengan pertambahan panjang dari setiap pegas. Jika ∆X1 dan ∆X2 adalah pertambahan panjang dari setiappegas dan ∆X adalah pertambahan panjang dari rangkaian paralelpegas, Sehingga :∆X = ∆X1 = ∆X2
  33. 33. Rangkaian Paralel Pertambahan panjang pegas dari rangkaian pegas paralel adalah sama dengan pertambahan panjang dari setiap pegas. Jika ∆X1 dan ∆X2 adalah pertambahan panjang dari setiap pegas dan ∆X adalah pertambahan panjang dari rangkaian paralel pegas, Sehingga : ∆X = ∆X1 = ∆X2
  34. 34. Rangkaian paralelHubungan antara konstanta gaya pegas daripegas paralel dan konstanta gaya pegas darisetiap pegas dapat di tuliskan sebagaiberikut:F = Kp ∆XF1 = K1 ∆X1 → F1 = K1 ∆XF2 = K2 ∆X2 → F2 = K2 ∆XKarena F = F1 + F2, maka Kp = K1 + K2Persamaan diatas menunjukkan bahwakonstanta rangkaian paralel pegas adalahsama dengan total konstanta gaya pegas daripegas yang disusun secara paralel, yangmenunjukkan persamaan :Kp = K1 + K2 + K3 + … + Kn
  35. 35. Rangkaian seriJika dua atau lebih pegas yang disusun secara serisesuai dengan prinsip prinsip berikut : Gaya tarikan pada rangkaian seri pegas adalah sama dengan yang dikeluarkan oleh setiap pegasJika F1 dan F2 adalah gaya tarikan yangdikeluarkan oleh setiap pegas dan F adalah gayatarikan pada rangkaian seri pegas, Maka :F1 = F2 = F Pertambahan panjang dari rangkaian seri pegas adalah sama dengan beberapa pertambahan panjang dari setiap pegasJika ∆X1 dan ∆X2 adalah pertambahan panjangdari setiap pegas dan ∆X adalah pertambahanpanjang dari rangkaian seri pegas, Maka :∆X = ∆X1 = ∆X2
  36. 36. Rangkaian seriDidasarkan dengan dua prinsip diatas dan Hukum Hooke,Hubungan antara konstanta gaya pegas dari rangkaian seripegas and konstanta gaya pegas dari setiap pegas dapatditetapkan sebagai berikut :F = Ks ∆X → ∆X = F/KsF = K1 ∆X → ∆X1 = F1/K1 = F/K1F = K2 ∆X → ∆X2 = F2/K2 = F/K2Karena ∆X = ∆X1 = ∆X2 , Maka :1/Ks = 1/K1 =1/K2Untuk susunan seri yang terdiri dari dua pegas atau lebihdaripada konstanta rangkaian seri pegas dapat ditetapkanoleh persamaan berikut:Untuk n pegas identik yang masing masing memiliki konstantak yang disusun secra seri berlaku persamaan sebagai berikut :Ks = K/n
  37. 37. Contoh soal2. Sebuah pegas yang panjangnya 30 cm tergantung bebas. ketetapan pegas tersebut 6000 N/m, ternyata panjangnya menjadi 40,5 cm. Tentukan gaya pegas tersebut! Penyelesaian: Diketahui : x0 = 30 cm = 0,3 m xt = 40,5 cm = 0,405 m k = 6000 N/m Ditanya : F ? jawab : F =k.x F =6000.(0,405 - 0,3) F =6000.0,105 F = 630 N

×