• Like
  • Save
Fisika Dasar I Per.14
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

Fisika Dasar I Per.14

  • 2,338 views
Published

Fisika Dasar I Per.14

Fisika Dasar I Per.14

Published in Education , Travel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
No Downloads

Views

Total Views
2,338
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2

Actions

Shares
Downloads
0
Comments
0
Likes
2

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. Fisika Dasar I Umiatin, M.Si
    • Jurusan Fisika
    • Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
  • 2. KESETIMBANGAN STATIK DAN ELASTISITAS
    • Pertemuan ke-14
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 3. Outline
    • Kesetimbangan
    • - Definisi
    • - Syarat
    • - Kesetimbangan Statik
    • 2. Pusat Gravitasi
    • 3. Elastisitas
    • -Tegangan dan regangan - Pergeseran
    • - Tekanan volume
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 4. 1. Kesetimbangan - Definisi : Contoh : balok yang diam di atas lantai, bola hoki yang menggelinding pada permukaan licin, roda yang berotasi dengan kecepatan konstan, dll Sebuah benda dalam kesetimbangan jika Momentum linier dan momentum angulernya terhadap pusat massa besarnya konstan Kesetimbangan Statik: Objek tidak bergerak Translasi maupun Rotasi Contoh : balok yang diam di atas lantai 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 5. . Kesetimbangan Statik Stabil Jika benda kembali ke keadaan kesetimbangan statik setelah diberi gaya luar, misal : kelereng yang ada di dasar mangkuk Jika ada F kecil saja dan benda sudah tidak setimbang lagi (1) Torka thd sumbu rotasi F g =0 karena garis gaya F g melalui sumbu rotasi  domino kesetimbangan (1) Gaya kecil yang mengganggu kesetimbangan  garis gaya F g bergerak ke sisi sumbu  torka karena F g menyebabkan rotasi (3) Tidak seperti kesetimbangan labil (1)  untuk menjatuhkan benda tsb diperlukan rotasi thd posisi setimbangnya. 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 6. . Syarat Kesetimbangan: Balance of forces  translational equilibrium Balance of torques  rotational equilibrium 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 7.
    • Setimbang jika :
    Balance of forces  F net,x = F net,y = F net,z =0 Balance of torques  τ net,x = τ net,y = τ net,z =0 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 8. 2. Pusat Gravitasi Titik dimana gaya gravitasi efektif bekerja pada benda tersebut Disebut sebagai Pusat Gravitasi . - Asumsi yang digunakan selalu: Pusat gravitasi berimpit dengan pusat massa Pada kenyataannya ‘g’ hanya berbeda sedikit nilainya sehingga bisa dianggap sama 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Terjadi jika percepatan gravitasi dan massa benda terdistribusi serba sama
  • 9. setiap F gi menghasilkan torka τ i pada elemen massa the element of mass 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 10.
    • Contoh :
    • A baseball player holds a 36-oz bat (weight = 10.0 N ) with one hand at the point O . The bat is in equilibrium. The weight of the bat acts along a line 60.0 cm to the right of O . Determine the force and the torque exerted by the player on the bat around an axis through O .
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 11. Agar pemukul setimbang maka pemain harus memberikan gaya: and Syarat kesetimbangan yang kedua : Torka yang diberikan : or 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 12.
    • Contoh :
    • A uniform beam of mass m b and length ℓ supports blocks with masses m 1 and m 2 at two positions. The beam rests on two knife edges. For what value of x will the beam be balanced at P such that the normal force at O is zero?
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 13. Torka terhadap P Untuk mencari nilai x nya :. 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 14. 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 15.
    • Contoh :
    • A circular pizza of radius R has a circular piece of radius R /2 removed from one side as shown in Figure. The center of gravity has moved from C to C ’ along the x axis. Show that the distance from C to C ’ is R /6 . Assume the thickness and density of the pizza are uniform throughout.
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 16. Lubang bisa dianggap massa negatif jika σ adalah massa setiap pizza. 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 17.
    • Contoh :
    • Pat builds a track for his model car out of wood, as in Figure. The track is 5.00 cm wide, 1.00 m high and 3.00 m long and is solid. The runway is cut such that it forms a parabola with the equation
    • Locate the horizontal coordinate of the center of gravity of this track.
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 18. 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 19. jika σ adalah massa / luas. Garis tegak x , dengan lebar dx dan tinggi Memiliki massa The total mass is: 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 20. M = σ 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 21.
    • Contoh :
    • Find the mass m of the counterweight needed to balance the 1 500-kg truck on the incline shown in Figure. Assume all pulleys are frictionless and massless.
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 22. 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 23.
    • Contoh :
    • A 20.0-kg floodlight in a park is supported at the end of a horizontal beam of negligible mass that is hinged to a pole, as shown in Figure. A cable at an angle of 30.0° with the beam helps to support the light. Find (a) the tension in the cable and (b) the horizontal and vertical forces exerted on the beam by the pole.
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 24. ( a) Consider the torques about an axis perpendicular to the page and through the left end of the horizontal beam. 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 25. ( b) , . 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 26. 3. Elasticity
    • Sejauh ini diasumsikan bahwa benda tegar adalah benda yang tidak terpengaruh oleh gaya luar.
      • Kecuali pegas
    • Pada kenyataannya setiap benda mengalami deformasi ketika dikenai gaya luar
      • Menyebabkan perubahan bentuk maupun ukuran
      • Gaya internal melawan terjadinya deformasi tersebut
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 27. Definisi - Definisi
    • Stress
      • Sebanding dengan besar gaya yang menyebabkan deformasi
      • Adalah gaya luar yang bekerja pada benda per satuan luas
    • Strain
      • Dihasilkan oleh stress
      • Menggambarkan derajat deformasi
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 28. Modulus Elastik
    • Adalah konstanta proporsionalitas antara stress dan strain
      • Untuk stress yang kecil, strain sebanding dengan stress
      • Bergantung pada bagaimana cara benda terdeformasi
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 29.
    • Modulus elastik dinyatakan dengan :
    • Setiap tipe deformasi memiliki modulus elastik yang berbeda - beda
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 30. Tiga jenis Modulus Elastik
    • Young’s Modulus
      • Ukuran resistansi benda terhadap perubahan panjang
    • Shear Modulus
      • Ukuran resistansi bidang benda terhadap bidang yang paralel satu sama lain
    • Bulk Modulus
      • Ukuran resistansi solid maupun liquid terhadap perubahan volume
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 31. Young’s Modulus
    • Batang yang diregangkan sebesar  L karena gaya F
    • Tensile stress adalah rasio besar gaya eksternal terhadap luas penampang A
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 32.
    • Tension strain adalah rasio perubahan panjang terhadap panjang asalnya
    • Young’s modulus, Y, didefinisikan sebagai
    • Satuannya N / m 2
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 33. Kurva Stress terhadap Strain
    • Hasil eksperimen menunjukkan bahwa stress sebanding dengan strain
    • Disamping adalah kurva elastisitas
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 34.
    • Elastic limit adalah kondisi dimana stress maksimum yang belum menyebabkan benda terdeformasi permanen
    • Ketika stress mencapai batas elastik , benda akan mengalami deformasi permanen
      • Kurva tidak lagi linier
    • Jika stress diperbesar maka benda akan patah
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 35. Shear Modulus
    • Shear stress adalah tipe deformasi yang muncul pada saat ada F yang paralel terhadap bidangnya
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 36.
    • Untuk deformasi yang kecil maka tidak ada deformasi volume
    • Shear stress adalah F / A
      • F : gaya yang tangensial
      • A : luas penampang yang mengalami deformasi
    • Shear strain adalah  x / h
      •  x : jarak horizontal bidang muka yang bergeser
      • H : tinggi benda
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 37.
    • Shear modulus dinyatakan sebagai :
    • Satuan : N / m 2
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 38. Bulk Modulus
    • Tipe lain deformasi yang muncul ketika gaya serbasama diterapkan pada permukaan benda, maka benda akan mengalami perubahan volume, bukan perubahan bentuk.
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 39.
    • Volume stress adalah rasio besar gaya total, F, yang bekerja pada permukaan seluas A
      • Disebut juga sebagai pressure
    • Volume strain adalah rasio perubahan volume terhadap volume mula - mula
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 40.
    • Bulk modulus adalah rasio volume stress terhadap volume strain
    • Tanda negatif menunjukkan bahwa jika tekanan meningkat maka volume mengecil
    11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 41. Nilai Modulus Berbagai Bahan 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  • 42. TERIMA KASIH 11/03/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |