1. DEFINISIStatika Struktur Cabang Ilmu Fisika yang
mempelajari keadaan
status
benda (diam/bergerak) akibat pengaruh gaya-gaya yang bekerja.
• Pentingnya bagi Rekayasa
Teknologi pada bidang:
–
–
–
–
–
–
Getaran
Stabilitas
Kekuatan struktur dan
Engine Performance
Mesin fluida
Mesin-mesin listrik
mesin
www.muh-amin.com
3. Definisi
Ilmu Pengetahuan sesuatu yang berkenaan dengan paham yang terstruktur dan
kumpulan dari berbagai fakta, hukum dan prinsip penguasaan fenomena alam.
Ilmu Rekayasa suatu seni yang berdasarkan dari penerapan berbagai fakta, hukum
dan prinsip untuk mencipta fenomena tertentu yang diinginkan.
Kamus The Living Webster Encyclopedic
Engineering didefiniskan sebagai :
”The Art Of Executing A Partial Application Of Scientific Knowledge”
www.muh-amin.com
5. DAFTAR ISTILAH DALAM STA
TIKA
Ruang
Daerah yang dapat diperluas ke segala arah. Posisi dalam ruang dapat
dinyatakan dalam sistem referensi linear atau sistem refensi angular.
Waktu
Ukuran dari segala kejadian-kejadian yang saling berurutan.
Gaya
Aksi dari suatu benda ke benda yang lain, atau suatu aksi yang cenderung
mengubah keadaan diam dari suatu benda yang dikenainya.
Materi
Zat yang menempati ruang.
Inersia
Sifat atau perilakudari materi yang menyebabkan tahanan atau
hambatan terhadap perubahan gerak.
Massa
Ukuran kuantitatif dari inersia.
Benda
www.muh-amin.com
Materi yang dibatasi oleh suatu permukaan yang tertutup.
6. IDEALISASI BENDA DALAM STATIKA (1)
Partikel
Bila dimensi atau ukuran dari benda diabaikan , jadi dianggapsebagai titik bermassa.
Sistem partikel
Bila dua benda atau lebih dipresentasikan dalam bentuk partikel-partikel, jadi dianggap sebagai gabungan
dari titik-titik yang bermassa, gabungannya dapat membentuk gabungan yang rigid/kaku atau gabungan yang
mudah berubah bentuk.
Kontinum
Bila sifat mikroskopik dari materi tidak diperhatikan dan perilaku (sifat) dari zat didefinisikan sebagai perilaku
curah (bulk) yang terdistribusi kontinyu.
Benda kaku
Bila dimensi dari benda, baik linear dan angular tidak berubah selama pengamatan berlangsung. Atau benda
dianggap kaku bila perubahan bentuk relatif antara bagian-bagian yang dianalisa dapat diabaikan selama
pengamatan.
Benda Mudah Berubah Bentuk (Deformable Bodies)
Bila dimensi dari benda, baik linear dan angular berubah selama pengamatan perubahan bentuk karena suatu
gaya yang bekerja, sifatnya dapat sementara (elastis), kekal (plastis), sesaat, dan bisa juga kontinyu (aliran).
Fluida
Suatu zat yang berubah bentuk secara kontinyu karena pengaru tegangan geser, walaupun kecil.
Perubahan bentuk yang kontinyu disebut aliran. Bila teganan geser tidak ada maka fluida dapat
diperlakukan sebagai benda kaku dalam gerak.
Pad
wa
ww
t.muh-amin.com
Suatu zat yang memiliki sifat bentuk dan volumenya tertentu.
7. IDEALISASI BENDA DALAM
STATIKA (2)
Diagram Benda Bebas
Penggambaran dari suatu benda yang diisolasi dengan
mengikutsertakan semua gaya luar (gaya aksi maupun reaksi) yang
bekerja padanya.
Skalar
Suatu kuantitas yang hanya memiliki besar
, tanpa punya arah,
misalnya: massa , waktu, volume, laju (speed), dan energi.
Vektor
Suatu kuantitas yang memiliki besar dan arah. Misalnya: gaya
, momen, kopel, kecepatan (velocity), percepatan dan
momentum.
Vektor geser adalah vektor yang harus dipresentasikan pada garis
kerjanya dengan arah dan besar yang tetap, tanpamemperhatikan letak
titik tangkapnya.
Misalnya : gaya yang bekerja pada benda kaku, torsi pada
benda kaku dimana semuanya hanya memberikan pengaruh
luar saja (lihat prinsip transmisibitias).
Vektor tetap adalahvektor yang harus dipresentasikan pada titik
8. 6 Prinsip Dasar STATIKA BENDA KAKU(1)
1. Hukum Paralelogram Hukum Jajaran Genjang
Dua buah gaya yang bereaksi pada suatu partikel,
dapat digantikan dengan satu gaya (gaya resultan)
yang diperoleh dengan menggambarkan diagonal
jajaran genjang dengan sisi kedua gaya tersebut.
2. Hukum Transmisibilitas Gaya Hukum Garis
Gaya
Kondisi keseimbangan atau gerak suatu benda tegar
tidak akan berubah jika gaya yang bereaksi pada
suatu titik diganti dengan gaya lain yang sama besar
dan arahnya tapi bereaksi pada titik berbeda, asal
masih dalam garis aksi yang sama.
3. Hukum I Newton Hukum Kelembaman
Bila resultan gaya yang bekerja pada suatu partikel
sama dengan nol (tidak ada gaya), maka partikel
diam akan tetap diam dan atau partikel bergerak
akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.
Hukum inilah yang melandasi mekanika
statika.
www.muh-amin.com
9. Prinsip Dasar (2)
4. Hukum II Newton :
Bila resultan gaya yang bekerja pada suatu
partikel tidak sama dengan nol partikel tersebut
akan memperoleh percepatan sebanding dengan
besarnya gaya resultan dan dalam arah yang
sama dengan arah gaya resultan tersebut.
Hukum ini yang mendasari dalam
persamaan mekanika dinamika
5. Hukum III Newton
Gaya aksi dan reaksi antara benda yang
berhubungan mempunyai besar dan garis aksi
yang sama, tetapi arahnya berlawanan.
Hukum ini untuk memahami tentang
konsep gaya
6. Hukum Gravitasi Newton :
Dua partikel dengan massa M dan m akan saling
tarik menarik yang sama dan berlawanan dengan
gaya F dan F’.
www.muh-amin.com
Aksi =
Reaksi
ΣF = m .A
13. LANGKAH-LANGKAH PENYELESAIAN
STATIKA BENDA KAKU
Asumsi harus dinyatakan denganjelas dan teliti
Solusi harus berpijak pada 6 prinsip dasar mekanikaatau teorema –
teorema yang diturunkan dari keenam prinsip dasar mekanika.
Buatlah model – model fisik dari persoalan yang ada
Misal membuat diagram benda bebas dari sistem yang menjadi pusat
perhatian kita.
Susun persamaan matematik dari model fisik yang ada (berdasarkan point
2 dan point 3 ).
Periksa apakah jumlah persamaan matematik yang tersedia sudah mencukupi
dengan jumlah variabel yang dicari, apabila belum mencukupi bangunlah
persamaan matematik yang baru dan persamaan tersebut harus berpangkal
dari hukum-hukum fisika yang ada hubungannya dengan asumsi dalam
persoalan.
Persoalan akan mengalami jalan buntu bila asumsi yang diambil tidak
tepat.
Bila jumlah persamaan matematikanya lebih besar dari jumlah variabel yang
dicari, maka persoalan akan terjawab bila diberi syarat batas, dimana jumlah
syarat batasnya harus sama dengan selisih antara jumlah persamaan matematik
yang tersedia terhadap jumlah variabel yang dicari.
www.muh-amin.com
1)
2)
3)
4)
5)
14. CONTOH
SOAL
Tentukanlah reaksi gaya normal (gaya yang tegak lurus
terhadap permukaan kontak ) antara lantai dan blok !
Jawab: benda diam dalam arah y, ΣFy = 0
Dari DBB (diagram benda bebas ) ΣFy = 0 N –
W
= 0, N = W
www.muh-amin.com
16. Referensi
Meriam J.L, Kraige L.G, 2002, Engineering Mechanic
STA
TICS (Fifth Edition), John Wiley & Sons, United
States of America.
www.muh-amin.com
