VII. Menyusun dan menguraikan gaya dalam

Matakuliah
Tahun
Versi
: S0284/ Statika Rekayasa
: Pebruari 2006
: 01/00
Pertemuan 01 dan 02
PENDAHULUAN
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan
mahasiswa akan mampu :
• Mahasiswa dapat menjelaskan manfaat
mata kuliah yang dipelajari, mekanisme
pembelajaran, tugas, bahan secara
keseluruhan, hubungan dengan mata kuliah
lainnya, disiplin dan aturan dalam
perkuliahan tsb dan menguraikan gaya
umum serta analisanya dalam bidang datar
dan dalam ruang (C2)
Outline Materi
• Pengertian gaya, jenis-jenis gaya,sifat-sifat
gaya, komposisi gaya dan kaidah gaya
• Syarat kesetimbangan gaya-gaya dalam
bidang datar
• Menyusun dan menguraikan gaya dalam
bidang datar
• Penguraian gaya-gaya dalam ruang
• Perpaduan gaya-gaya dalam ruang
I.Pengertian gaya secara umum.
•
•
Gaya: kekuatan yang bekerja pada suatu titik
materi (benda) dapat dinyatakan besarnya
dengan sepotong garis, arahnya diberi tanda
panah dan dimana dia bekerja disebut titik
tangkap. Seluruh bentuk ini disebut vektor.
Teori gaya secara khusus: muatan pada suatu
konstruksi yang dapat dinyatakan dengan
sepotong garis yang menentukan besarnya
gaya. Sepotong garis gaya mempunyai
besaran, arah dan titik tangkap.
I.Pengertian gaya secara umum.
•
•
•
Gaya-gaya yang bekerja didalam satu
garis lurus disebut gaya kolinier dan
besarnya resultante gaya dijumlah
secara aljabar.
Gaya-gaya yang bekerja didalam satu
bidang rata disebut gaya koplanar dan
besarnya resultante gaya dijumlah
secara vektor.
Keistimewaan gaya: gaya penggantinya
mempunyai titik tangkap yang tetap.
II. Komposisi gaya.
•
•
•
•
Kolinear: Garis kerja beberapa gaya (P1, P2,
P3, P4) bekerja pada garis lurus.
Koplanar: Gaya-gaya yang bekerja di dalam
bidang rata / datar pada 1 bidang.
Konkuren: beberapa gaya bertemu pada satu
titik perpotongan dan terletak didalam bidang
datar
Gaya sejajar: beberapa gaya yang sejajar
(garis kerjanya) dengan garis kerja gaya yang
lainnya
III. Sifat gaya.
• Gaya tidak berubah sifatnya apabila gaya
tersebut dipindahkan letaknya dalam garis
kerja gaya. Jumlah gaya Resultante.
IV. Kaidah gaya.
• Gaya dapat dipindahkan sepanjang garis
kerjanya tanpa pengaruh apa-apa.
• Beberapa gaya dapat digantikan
dengan 1 gaya pengganti yang disebut
resultante
• Gambar seperti tersebut diatas komponen
uraian dari satu gaya merupakan
kebalikan dari resul-tante.
V. Macam – macam gaya yang bekerja
pada suatu kostruksi.
• Gaya terbagi-bagi atas:
a. Gaya terpusat.
b. Gaya terbagi.
1. Terbagi rata
2.Terbagi teratur
3.Terbagi tidak teratur
V. Macam – macam gaya yang bekerja
pada suatu kostruksi.
c. Gaya momen.
Gaya momen terdiri dari:
1. Momen lentur.
2. Momen puntir
Statis momen hasil perkalian suatu
besaran (gaya) dan jarak (a), Jarak =
hubungan yang
terpendek.
VI. Syarat kesetimbangan gaya-gaya
dalam bidang datar.
• Gaya dikatakan setimbang apabila x = 0,
y = 0 dan M = 0. Jadi syarat utama
suatu struktur stabil ( persama-an
kesetimbangan ) jika:
• H = 0
• V = 0 K= 0
• M = 0
VII. Menyusun dan menguraikan gaya
dalam bidang datar.
• Menyusun dan menguraikan gaya
merupakan suatu cara untuk mempermudah dalam menentukan besarnya gaya
gabungan pengganti / resultante.
• Mencari/ menentukan resultante gaya
dapat secara grafis (skala gaya) dan
analitis.
VII. Menyusun dan menguraikan gaya
dalam bidang datar.
a. Gaya - gaya kolinier
b. Gaya – gaya koplanar konkuren
Penguraian gaya–gaya dalam
•
ruang
Penguraian gaya-gaya yang be- kerja di
dalam ruang dengan menggunakan
bantuan sumbu-sumbu yaitu x,y dan z.
Gaya dalam ruang dikelompokkan/ disatukan terhadap sumbu-sumbu bantuan
x, y dan z untuk mem-permudah proses
perpadu-an gaya selanjutnya di dalam
mencari besarnya resultante, arah, garis
kerja dan titik tang-kap (kerja) dari
resultante selu-ruh gaya yang bekerja.
Penguraian gaya–gaya dalam
•
•
ruang
Gaya-gaya yang bekerja dida-lam ruang
dikelompokkan ke dalam gaya non
koplanar se-dangkan jenisnya dapat
berupa gaya-gaya yang kolineer, gayagaya yang konkuren dan gaya-gaya
yang sejajar.
Gaya non koplanar
Banyaknya gaya-gaya yang bekerja tidak
terhingga dan perlu dicari besar, arah
garis kerja.
Penguraian gaya–gaya dalam
•
•
•
ruang
Gaya-gaya koplanar konkuren.
Sifat gaya dalam ruang tidak berubah
apabila gaya tersebut dipindahkan
letaknya dalam ga-ris kerja gaya tanpa
pengaruh apa-apa.
Beberapa gaya yang bekerja di dalam
ruang dapat digantikan dengan 1 gaya
pengganti yang disebut : Resultante.
Penguraian gaya–gaya dalam
•
•
•
Macam-macam gaya yang be-kerja dalam
ruang terdiri dari:
Gaya terpusat.
Gaya yang terbagi:
–
–
–
•
ruang
Terbagi rata.
Terbagi teratur.
Terbagi tidak teratur.
Gaya momen:
–
–
–
Momen lentur.
Momen puntir.
Kopel.
Perpaduan gaya – gaya dalam ruang
•
•
Perpaduan gaya - gaya dapat berupa
penjumlahan gaya-gaya secara aljabar
dan penjum-lahan gaya-gaya secara
vektor.
Untuk penjumlahan gaya-gaya secara
aljabar berlaku pada gaya-gaya yang
kolinear dan gaya sejajar sedangkan
macam gayanya ialah gaya terpusat
Perpaduan gaya – gaya dalam ruang
c. Untuk penjumlahan gaya-gaya secara
vektor berlaku pada gaya-gaya yang
konkuren, dan non konkuren sedangkan
macam gayanya ialah gaya yang terbagi
baik itu terbagi rata, terbagi teratur dan
terbagi tidak teratur, serta gaya momen
baik itu momen teratur, puntir, dan kopel.
Perpaduan gaya – gaya dalam ruang
d. Jumlah aljabar
Gaya-gaya kolinear dalam ruang pasti
resultan gaya adalah jumlah aljabar
e. Jumlah vektor
Jumlah Vektor
Jumlah dari dua buah vektor ialah
sebuah vektor
Syarat-syarat kesetimbangan gaya dalam
menyusun dan mengurai-kan gaya-gaya
dalam ruang.
• Syarat kesetimbangan gaya-gaya yang
bekerja dalam ruang apabila memenuhi:
• Berlaku untuk gaya-gaya yang non
koplanar konkuren dan gaya-gaya non
koplanar non konkuren
•  KX = 0
•  KX = 0
•  KZ = 0
•  Km = 0
Syarat-syarat kesetimbangan gaya dalam
menyusun dan mengurai-kan gaya-gaya
dalam ruang.
• Sedangkan untuk gaya-gaya yang kolinear
dalam ruang, syarat kese-timbangan gaya
harus memenuhi: garis kerja yang sama,
besarnya gaya untuk mengimbangi sama
be-sar dengan gaya yang bekerja dan
arah gaya pengimbangan ber-lawanan
arah gaya yang bekerja