Pendahuluan fisika

1. PENDAHULUAN
Dr. V. Lilik Hariyanto, M.Pd.
PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL PERENCANAAN
FT UNY

2. Fisika adalah suatu cabang ilmu pengetahuan alam yang
mempelajari komponen-komponen materi dan interaksi sesama
materi.
1. Merupakan cabang ilmu pengetahuan alam yang mempelajari tentang
kebendaan.
2. Adanya pengamatan yang disertai pengukuran yang hasilnya disusun dan
dianalisis, sehingga dapat menjadi teori yang padat atau hukum yang
universal
1. Observasi (mengamati).
2. Eksperimen (penelitian)
3. Analisis (diolah)
4. Prediksi (dugaan)
5. Verifikasi (mengecek benar-tidaknya prediksi)

3. •Mekanika: Cabang fisika dan keteknikan yang
membentangkan hubungan erat antara gaya, materi dan
gerakan.
•Gaya : Berhubungan dengan “desakan” dan “tarikan”
(disebut gaya hubung).
•Gaya yang bekerja melalui ruang hampa (disebut gaya
kerja dengan jarak antara).
•Gaya tarik gravitasi: Berat benda.
•Gaya luar: Gaya yang bekerja pada sebuah benda tertentu
yang disebabkan oleh benda-benda lain.
•Gaya dakhil (internal): Gaya yang dikerjakan pada bagian
benda oleh bagian lain dari benda itu sendiri).

4. Ilmu Fisika Ilmu Pengukuran
Pentingnya pengetahuan dan pikiran kuantitatif.
•Pengukuran kuantitas fisika ialah memilih satuan untuk
kuantitas itu. (Kerja sama internasional, satuan sama
diseluruh dunia, untuk fisika).
•Membuat eksperimen untuk menentukan
perbandingan besar kuantitas itu terhadap besar
satuan. (Panjang tongkat 10 cm = 10 x lipat satuan
panjang centi meter).

5. •Sistem gravitasi Inggris.
•Sistem meter-kilogram-sekon (MKS)
•Sistem centimeter-gram-sekon (CGS)
•Satuan gaya dalam sistem gravitasi inggris di sebut pound.
•Satuan ini berwujud silinder dibuat dari platina-iridium disebut:
POUND STANDARD.
•Satuan gaya didefinisikan sebagai berat pound standard tersebut
dipermukaan laut pada kedudukan 45 o lintang utara/selatan.
•Konvensi: Satu pound gaya itu harus sama dengan berat pound
standard disetiap tempat dimana percepatan gravitasi = 980,665
cm/dt2, atau 32, 170 ft/sec2.

6. •Besaran skalar: hanya memiliki besar. Contoh: Jumlah siswa,
banyak gula, harga rumah. Dsb.
•Besaran Vektor: Selain memiliki besar memiliki arah pula.
Contoh: Kecepatan, Percepatan, dll.
•Resultante : Beberapa vektor sejenis.
KONVENSI:
Menggambar gaya dengan sebuah anak panah dengan skala
tertentu.
Panjang anak panah menyatakan ukuran atau besar gaya
Arah kemana anak panah itu menunjuk menyatakan arah gaya.

7. Apabila sebuah benda dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan
tetap menurut sebuah garis lurus, maka resultante dari gaya seluruhnya yang
bekerja pada benda itu adalah nol
Apabila resultante semua gaya yang bekerja pada sebuah benda itu sama
dengan nol, dikatakan benda dalam keadaan kesetimbangan.
∑ X = 0
∑ Y = 0
1. Nyatakan gaya dalam anak panah
2. Buat sket dari alat/bangunan dengan rapi
3. Isolasi benda terpilih, (memilih salah satu benda yang dalam kesetimbangan
dan pada sket yang terpisah tunjukkanlah semua gaya yang bekerja pada
benda itu).
4. Lukis sepasang sumbu, tunjukkan diagram gaya komponen-komponen tegak
lurus dari setiap gaya miring.
5. Berdasarkan syarat kesetimbangan, selesaikan dengan jumlah aljabar atau
trigoneometri.
SYARAT PERTAMA KESETIMBANGAN

8. 50 lb
a b
W = 50 lb
T
= Balok
T = Gaya yang dikerjakan oleh tali
W = Gaya gravitasi bumi pada balok
(Berat Balok)
∑ Y = T – W
T = W = 50 lb

9. Apabila sebuah benda mengerjakan gaya pada sebuah benda yang lain,
maka benda kedua ini senantiasa mengerjakan gaya pula pada benda
pertama, yang besarnya sama akan tetapi jurusannya berlawanan,
(“Aksi” dan “Reaksi”)
P
T’ = 50 lb
w
T = Tarikan ke atas yang dikerjakan oleh tali pada balok
T’ = Gaya ke bawah yang sama besarnya, dikerjakan oleh
balok pada tali (Reaksi)
w = Berat tali
P = Gaya ke atas pada ujung tali dikerjakan oleh langit-
langit
TALI DALAM KESETIMBANGAN :
∑ Y = P – w – T’ = 0
P = T’ + w

10. Karena T’ merupakan reaksi terhadap T, maka:
Hukum III Newton; besarnya sama = 50 lb
Jika berat tali 1 lb, maka P = 51 lb
Dan langit-langit menarik ke atas pada tali
dengan gaya 51 lb. Akhirnya oleh sebab
tali menarik langit-langit ke bawah
dengan gaya yang sama dengan gaya
tarikan ke atas oleh langit-langit pada tali,
maka gaya ke bawah pada langit-langit
ialah = 51 lb (P’) = Reaksi terhadap P.
P’

11. 60 O
30 O
100 lb

12. 60 O
30 O
100 lb
60 O
30 O
100 lb
T1
T2
T1 Cos 60 o
T1 Sin 60 o
T2 Cos 30 o
T2 Sin 30 o
Y
X

13. 60 O
30 O
100 lb
60 O
30 O
100 lb
T1
T2
T1 Cos 60 o
T1 Sin 60 o
T2 Cos 30 o
T2 Sin 30 o
Y
X
Berdasarkan syarat kesetimbangan:
∑ X = T1 Cos 60o – T2 Cos 30o = 0 ..................(1)
∑ Y = T1 Sin 60o + T2 Sin 30o – 100 = 0 ...........(2)
T1 = 86,6 lb dan T2 = 50 lb

14. 80 lb
45O

15. 80 lb
45O 45O
80 lb
T
T Cos 45 o
T Sin 45 o
Y
X
C

16. 80 lb
45O 45O
80 lb
T
T Cos 45 o
T Sin 45 o
Y
X
C
C : Gaya yang dikerjakan oleh balok penopang di ujung luarnya,
ditunjukkan seolah-olah berupa tarikan
∑ X = C – T Cos 45o = 0 ..................(1)
∑ Y = T Sin 45o – 80 = 0 ...................(2)
T = 113 lb dan C = 80 lb

17. w
w
P
N
w Cos ø
w Sin ø
X
Y
Gaya yang bekerja :
w = Berat balok bekerja vertikal
P = Gaya yang dicari
N = Gaya desakan bidang datar terhadap balok (tegak
lurus atau normal terhadap permukaan bidang datar)
∑ X = P – w Sin ø = 0
∑ Y = N – w Cos ø = 0
P

18. SOAL:
Tentukan tegangan dalam tiap-tiap tali (A, B dan C) pada gambar
(a) dan (b). Berat benda yang digantungkan adalah 200 lb.
(a) (b)

19. TERIMA KASIH