Dokumen tersebut membahas tentang kinematika dan dinamika teknik yang mencakup pengertian kinematika sebagai cabang ilmu yang mempelajari gerak relatif elemen-elemen mesin, dinamika sebagai ilmu yang mempelajari gaya-gaya pada sistem mekanik, serta hubungan antara gaya dan gerak berdasarkan hukum-hukum Newton. Dokumen ini juga menjelaskan konsep-konsep kinematika seperti diagram kinematika, pasangan/sambungan

1. KINEMATIKA DAN DINAMIKA
TEKNIK
Krisna Dwi Prasetiawan
Materi/Pertemuan ke 1-5

2. Pendahuluan
•
• Pada tahap awal perancangan suatu mekanisme mesin perlu dilaku
dulu suatu analisa terhadap mekanisme pergerakan, kecepatan. Dan
percepatan tiap-tiap komponen agar memenuhi fungsi keseluruhan
dari mesin tersebut. Adapun bidang ilmu pengetahuan yang
mempelajari pergerakan komponen tersebut adalah kinematika.

3. Kienematika & Dinamika
Kinematika
adalah suatu cabang ilmu fisika
yang mempelajari gerak relative
dari suatu elemen-elemen mesin ,
yaitu kecepatan dan
percepatannya. Kecepatan dan
percepatan tersebut diperoleh
dalam bentuk yang berguna
sebagai informasi untuk
mendapatkan gaya-gaya dinamik
pada elemen-elemen mesin
tersebut.
Dinamika
adalah bidang ilmu yang
mempelajari gaya-gaya yang
bekerja pada suatu sistem
mekanik yang diakibatkan oleh
percepatan translasi atau rotasi
yang terjadi pada elemen elemen
suatu sistem mekanik

4. • Hubungan antara gaya-gaya dan gerak benda
didasarkan pada hukum Newton:
• Hukum newton I : Suatu partikel akan diam atau
bergerak dengan kecepatan tetap pada suatu garis lurus
bila tidak ada gaya luar yang bekerja padanya. [ΣF= 0]
• Hukum newton II : percepatan berbanding lurus dengan
gaya resultan yang bekerja padanya, dan berbanding
terbalik dengan massanya. [Σ
F = ma]
• Hukum Newton III : Gaya Aksi = Gaya Reaksi

5. Diagram Kinematika
Untuk membuat simulasi gerakan-
gerakan suatu system mekanik
secara komputerisasi atau
manual, langkah awal yang paling
penting adalah membentuk
diagram kinematika (gambar
mesin) dalam bentuk sederhana .
yaitu dalam bentuk sketsa.
Sehingga hanya bagian-bagian
yang akan memberi efek pada
gerakanya yang diperhatikan.
Gambar di bawah ini
memperlihatkan mekanisme motor
bakar satu silinder berikut dengan
diagram kinematikanya.

6. • Bantalah poros engkol (Crank shaft) dan dinding Silinder (O2).
• Batang Penghubung (2)
• Connecting rod adalah batang penghubung 3
• Peluncur batang penghubung no.4
•

7. Pasangan/sambungan (Pairing)
• Pasangan (pairing) terdiri dari 2 bagian atau
lebih elemen yang saling berkontak. Pasangan
atau sambungan dibedakan menjadi 2, yaitu
1. Sambungan rendah (lower pair)
2. Sambungan tinggi (higher pair)

8. Sambungan rendah (lower pair)
Titik kontak pada pasangan ini berupa
bidang. Sebagai contoh seperti pada
gambar piston berkontak translasi
pada dindingnya
Sambungan Tinggi (higher pair)
Titik kontak pada pasangan ini berupa
titik, contohnya pada pasangan cam
dan follower seperti ditunjukkan pada
gambar

9. ENGSEL
• Engsel adalah sambungan atau
joint antar 2 atau lebih batang
hubung (n batang hubung) untuk n
batang hubung yang dihubungkan
pada satu titik sambungan jumlah
sambungan yahng dimiliki
sebanyak n -1 sambungan atau
dalam bentuk persamaan berikut.
j = n – 1
j = Jumlah sambungan
n = Jumlah batang hubung

10. Derajat Kebebasan (DOF)
Degree Of Freedom
• Derajat kebebasan merupakan jumlah
kemungkinan pergerakan pada saat bersamaan
atau Jumlah parameter masukan (jumlah link
dan jenis sambungan) yang harus dikendalikan
atau diberikan pada mekanisme. misalnya
engsel pintu atau jendela mempunyai jumlah
derajat kebebasan satu karena gerakan yang
terjadi adalah rotasi satu arah. Suatu rangkaian
mekanisme juga mempunyai derajat kebebasan.

11. Tampak pada gambar
beriku slider bearing
yang mempunyai satu
derajat kebebasan
dengan aran gerakan
translasi satu arah
Contoh lai adalah roda
belakang troli yang
mempunyai 2 derajat
kebebasan dalam arah
sumbu y dan z

12. Jumlah derajat kebebasan
suatu mekanisme dapat
dinyatakan dengan
persamaan:
X = 3(n – 1) – 2j – h
Dimana,
X = derajat kebebasan
j = jumlah sambungan
n = jumlah batang hubung
h = jumlah pasangan tinggi
Apabila,
X > 0
Mekanisme memiiliki derajat
kebebasan
X = 0
Dianggap sebagai struktur tentu
X < 0
Dianggap sebagai struktur tak
tentu

13. Latihan Soal
1 3
2 4

14. Tugas Mandiri
Pertemuan 5
Soal!
1. Berdasarkan penjelasan Hukum Newton 1,2,&3 berikanlah contoh
pengaplikasian Hukum newton 1, 2 & 3! (Masing-Masing 1 Contoh)
2. Berapakah gaya resultan yang bekerja pada sebuah benda yang
bermassa 40 Kg, sehingga ia dipercepat dengan percepatan 4 ms¯¹?
Nb: Tugas ini dikerjakan pada kertas folio bergaris besar, scan yg jelas
kemudian upload pada file chanel PERTEMUAN 5 DI MS.TEAM (format
nama file : NIM_NAMA_TUGAS 1)
23 Oktober 2021
Dosen Pengampu
Krisna Dwi Prasetiawan