gaya - yuliana margaretha · pdf file– mekanika : obyek yang dikenai gaya dapat berubah...

• Gaya adalah interaksi antara benda-benda yang berpengaruh terhadap bentuk atau gerak atau keduanya pada benda yang terlibat.

• Gaya adalah besaran vektor: – Besar (magnitude) – Arah (direction and sense) – Titik tangkap (point of application)

• Satuan gaya: SI units : N (Newton) kN (kilo Newton = 1000 Newton)

US units : pound (lb, #) kip (k) = 1000 pound

GAYA

• Bagaimana beban mempengaruhi struktur

– Statika : obyek yang dikenai gaya berada dalam keseimbangan (tidak bergerak, tidak ada percepatan) • Gaya-gaya • Tumpuan dan hubungan • Keseimbangan – Mekanika : obyek yang dikenai gaya dapat berubah bentuk • Tegangan dan regangan • Defleksi • Tekuk

Mekanika dan Statika

• Presentasi gaya: – Secara matematis – Secara grafis • Secara grafis: – sebagai garis : • panjang garis Æ besar gaya • arah garis Æ arah gaya • garis kerja Æ garis yang panjangnya tak tertentu yang terdapat pada vektor gaya tersebut

Besar gaya : L Newton, misal jika 1 Newton digambarkan dengan panjang garis 1 cm , maka 4 Newton ≈ 4 cm Arah gaya dinyatakan dalam : tg atau besar sudut α (°) x y ,

GAYA

• Garis kerja gaya – garis yang panjangnya tak tertentu yang terdapat pada vektor gaya tersebut • Titik tangkap suatu gaya dapat dipindahkan ke titik lain yang terletak pada garis kerjanya, tanpa mengubah efek translational dan rotasional dari gaya terhadap benda yang dibebani. • Gaya yang bekerja pada benda tegar dapat dipandang bekerja di MANA SAJA di sepanjang garis kerjanya.

GAYA

SISTEM GAYA

• Macam sistem gaya: – collinear – coplanar

• Concurrent • Parallel • Non-concurrent, non-paralel

– space • Noncoplanar, parallel • Noncoplanar, concurrent • Noncoplanar, nonconcurrent,

SISTEM GAYA

SISTEM GAYA

SISTEM GAYA

• Metoda paralellogram/jajaran genjang

gaya : – Resultan gaya dinyatakan dgn diagonal jajaran genjang yg dibentuk oleh kedua vektor gaya.

RESULTAN GAYA

• Resultan gaya – Dua atau lebih gaya yang taksejajar dapat dijadikan sederhana menjadi satu resultan gaya tanpa mengubah efek translasional maupun rotasional yg ditimbulkannyapada benda dimana gaya-gaya tsb. bekerja. Æ pengaruh kombinasi gaya-gaya tsb setara dgn pengaruh satu gaya yang disebut sebagai resultan gaya-gaya tsb. • Cara mencari besar dan arah resultan gaya: – Paralellogram/jajaran genjang gaya atau

segitiga gaya – Polygon gaya – aljabar

RESULTAN GAYA

RESULTAN GAYA

Mencari resultan gaya-gaya: Metoda polygon gaya Masing-masing vektor gaya digambar berskala dan saling menyambung (ujung disambung dengan pangkal, urutan tidak penting). Garis penutup, yaitu garis yang berawal dari titik awal vektor pertama ke titik akhir vektor terakhir, merupakan gaya resultan dari semua vektor tsb. gaya resultan tersebut menutup poligon gaya.

RESULTAN GAYA

Mencari resultan gaya-gaya: Cara aljabar

RESULTAN GAYA

RESULTAN GAYA

Komponen Gaya Resolusi gaya : Adalah penguraian gaya menjadi komponen-komponennya.

KOMPONEN GAYA

Mencari komponen gaya: Cara grafis

KOMPONEN GAYA

GAYA EQUILIBRANT

Equilibrant: Gaya penyeimbang, sama besar tetapi berlawanan arah dengan resultan

Equilibrant menyeimbangkan sejumlah gaya-gaya dengan menutup poligon gaya ‚tip-to-tail‘ atau ‚head-to-tail‘.

Mencari komponen gaya: Cara aljabar

KOMPONEN GAYA

KESEIMBANGAN STATIS Jika struktur tidak dikenai gaya, struktur tersebut dapat dikatakan dalam keadaan diam.

KESEIMBANGAN

Jika struktur dikenai sebuah atau sekelompok gaya yang mempunyai resultan, struktur akan bergerak (mengalami percepatan) yang disebabkan oleh gaya-gaya tersebut. Arah dari gerakannya sama dengan dengan garis kerja sebuah gaya atau resultan dari sekelompok gaya tsb. Besarnya percepatan tegantung dari hubungan antara massa struktur dengan besarnya gaya.

KESEIMBANGAN

Jika struktur dikenai sekumpulan gaya yang tidak mempunyai resultan, yaitu sekumpulan gaya yang membentuk segitiga gaya atau poligon gaya yang tertutup, struktur tersebut dapat tetap diam dalam keadaan kesetimbangan statis.

Secara grafis :

Resultan = 0 Æ dengan metode ‚tail-to-tip‘ sistem gaya-gaya merupakan poligon tertutup

KESEIMBANGAN

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Kondisi keseimbangan: Semua gaya eksternal yang bekerja pada benda tegar membentuk sistem gaya-gaya yang ekuivalen dengan 0 (zero). Tidak terjadi translasi maupun rotasi.

Secara analitis:

KESEIMBANGAN

KESEIMBANGAN

KESEIMBANGAN

KESEIMBANGAN

KESEIMBANGAN

KESEIMBANGAN

KESEIMBANGAN