MEKANIKA TEKNIK

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Tugas Akhir

Disusun Oleh:

Andri Firardi UtamaL0G 007 010

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK PERKAPALAN

PROGRAM STUDI DIPLOMA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2012

MEKANIKA TEKNIK

Andri Firardi Utama

Program Studi Diploma III Teknik Perkapalan

Universitas Diponegoro

Mekanika teknik adalah ilmu yang sangat mendasar, hal penting yang diperlukan dalam mendesain dan merancang mulai dari alat/mesin, transportasi, bangunan, perlengkapan, furniture. Dalam mekanika teknik kita dapat merancang suatu alat atau proyek dengan desain terbaik (dalam arti desain yang kuat dan tahan lama), namun paling efisien / ekonomis. Mekanika teknik dapat membantu penyusunan yang seharusnya menyajikan untuk mengurangi resiko kecelakaan yang berhubungan dengan berat (manusia). Pokok utama dari ilmu tersebut adalah mempelajari perilaku struktur terhadap beban yang bekerja padanya. Perilaku struktur tersebut umumnya adalah lendutan dan gaya-gaya (gaya reaksi dan gaya internal). Dalam mempelajari perilaku struktur maka hal-hal yang banyak dibicarakan adalah stabilitas, keseimbangan gaya, kompatibilitas antara deformasi dan jenis tumpuannnya, dan elastisitas. Dengan mengetahui gaya-gaya dan lendutan yang terjadi maka selanjutnya struktur tersebut dapat direncanakan atau diproporsikan dimensinya berdasarkan material yang digunakan sehingga aman dan nyaman (lendutannya tidak berlebihan) dalam menerima beban tersebut.

SISTEM SATUANSistem satuan dalam SI dan US Costumary

SISTEM GAYAA. GAYA

Gaya adalah interaksi antara benda-benda yang berpengaruh terhadap bentuk atau gerak atau keduanya pada benda yang terlibat. Gaya adalah besaran vektor yang mempunyai besar, arah, dan titik tangkap.

2 MECHANICS TECHNIQUE

B. PRESENTASI GAYA1. Secara Grafis

Besar gaya : L Newton, misal panjang garis 1 cm, maka gaya besarnya 1 NewtonArag gaya : Dinyatakan dalam besar sudut Garis gaya : Garis yang panjangnya tek tertentu yang terdapat pada vector gaya tersebut, digambarkan dengan garis terputus-putus.

2. Secara Matematis

C. SISTEM GAYAMacam-macam sistem gaya:1. Collinear

Gaya collinear (kolinet) adalah gaya-gaya yang bekerja pada satu garis kerja yang sama.2. Coplanar

Gaya coplanar (coplanar) adalah gaya-gaya yang bekerja di dalam bidang rata.a. Concurrent adalah gaya yang garis kerja gaya-gayanya berpotongan pada 1 titik.b. Parallelc. NonCurrent-NonParallel

3. Spacea. NonCoplanar, Parallelb. NonCoplanar, Concurrentc. NonCoplanar, NonConcurrent

D. RESULTAN GAYAResultan gaya adalah dua atau lebih gaya yang tak sejajar dapat dijadikan sederhana menjadi satu resultan gaya tanpa mengubah efek translasional maupun rotasional yang ditimbulkan pada benda dimana gaya-gaya tersebut bekerja. Pengaruh kombinasi gaya-gaya tersebut setara dengan pengaruh satu gaya yang disebut sebagai resultan gaya-gaya tersebut. Besarnya resultan gaya tersebut adalah:

3 MECHANICS TECHNIQUE

Cara Mencari Besar dan Arah Resultan Gaya1. Jajaran Genjang Gaya atau Segitiga Gaya

2. Poligon Gaya

3. Aljabar

Contoh SoalMencari resultan dari gaya-gaya koplanar dan letak titik tangkap R

4 MECHANICS TECHNIQUE

maka :

Misalkan letak titik tangkap R sejajar X1 dari titik DMD=0 -> Aksi=Reaksi

Misalkan letak titik tangkap R sejajar X2 dari titik AMA=0 -> Aksi=Reaksi

E. KOMPONEN GAYAResolusi gaya adalah penguraian gaya menjadi komponen-komponennya.Cara Mencari Komponen Gaya1. Cara Grafis

F1 dan F2 adalah komponen gaya dari gaya F

5 MECHANICS TECHNIQUE

2. Cara Aljabar

F. PENAMBAHAN GARIS VEKTOR

Contoh Soal

maka :Resultan Gaya adalah:

6 MECHANICS TECHNIQUE

dan Arah Gaya adalah:

G. PENAMBAHAN DENGAN BEBERAPA GARIS VEKTOR

maka :

Besarnya Garis Vektor dan Arahnya

7 MECHANICS TECHNIQUE

Contoh Soal

Penyelesaian:

MOMEN DAN KOPELA. MOMEN

Momen adalah hasil perkalian dari gaya dengan jarak. Berdasarkan gambar di bawah, besarnya momen adalah MO=F.d

8 MECHANICS TECHNIQUE

Pada gambar di atas, d adalah jarak yang tegak lurus dari titik O ke garis aksi yang diberikan gaya.

Namun lebih mudah untuk menentukan MO dengan menggunakan komponen dari F, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Contoh Soal

Cari besar momen di titik AMaka :

9 MECHANICS TECHNIQUE

B. MOMEN KOPELMomen kopel adalah dua gaya dengan besar yang sama namun memiliki arah yang berlawanan dan dipisahkan dengan garis tegak lurus d.

Contoh Soal

Resultan Kopel adalah 0. Carilah besar gaya P dan F dan jarak d-nya!

10 MECHANICS TECHNIQUE

maka :

dan jarak d :

Contoh Soal 2

maka :

MRA = {-35cos30O(0,2)}-{20(0,6)}+{25(0,3)}= -10.56 Nm

KESEIMBANGANPerbedaan Partikel dan Benda Tegar :Partikel : Mempunyai suatu massa namun dapat diabaikan, sehingga geometri benda tidak akan terlibat dalam analisi masalah.Benda Tegar : Kombinasi sejumlah partikel yang mana semua partikel berada pada suatu jarak terhadap satu dengan yang lainnya.

11 MECHANICS TECHNIQUE

A. KESEIMBANGAN PARTIKEL

Partikel A adalah titik keseimbangan, jadi gaya di A adalah 0, sehingga:

atau

atau sehingga :

Contoh SoalCari gaya pada AB dan AC

Jadi:

12 MECHANICS TECHNIQUE

B. KESEIMBANGAN BENDA TEGARMacam-macam tumpuan dan reaksinya

Contoh Soal

13 MECHANICS TECHNIQUE

Cari reaksi pada A dan Bmaka:

Contoh Soal 2

Tentukan reaksi di A dan B!maka :

14 MECHANICS TECHNIQUE

BEAM : GAYA INTERNAL, DIAGRAM GESER, DAN MOMENBalok, strukturalnya dirancang untuk mendukung beban di beberapa di titik sepanjang balok tersebut. Balok mampu mendukung beban yang terpusat, terdistribusi, atau kombinasi dari keduanya.

A. GAYA INTERNALGaya internal adalah gaya yang mengikat bersama berbagai structural sehingga struktur tersebut menjadi kokoh.

Reaksi pada balok

B. GAYA GESER DAN MOMEN Menentukan momen dan gaya di beberapa titik pada sebuah balok yang diberi beban

terpusat atau terbagi Menentukan reaksi yang terjadi akibat perlakuan tadi Potong balok di C dan gambarkan diagram bebas untuk AC dan CB. Dari sini kita bisa

mengetahui sistem pasangan gaya internal. Dengan pertimbangan keseimbangan, tentukan M dan V atau M’ dan V’.

15 MECHANICS TECHNIQUE

C. DIAGRAM GAYA GESER DAN MOMEN PADA BEAM

16 MECHANICS TECHNIQUE