BAB 1 GAYA (HUKUM NEWTON)

STATIKA

Statika adalah  salah  satu  cabang  dari  mekanika  teknik  yang  berkaitan  dengan  analisis  gaya-gaya  yang  bekerja  pada suatu sistem yang diam/statis dan setimbang. 

Gaya-gaya yang dimaksud disini pada umumnya termasuk  gaya itu sendiri dan juga momen.

Statika - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Dasar-dasar meknika benda tegar mengacu pada hukum-hukum dasar yang diberika oleh Sir Isaac Newton yaitu : 1. Hukum Newton I : Jika resultan gaya yang bekerja pada partikel = 0, partikel akan diam (jika awalnya

diam), atau akan bergerak lurus dengan kecepatan konstan (jika awalnya bergerak). Hukum inilah yang melandasi Mekanika Statika.

2. Hukum Newton II: Jika resultan gaya yang bekerja pada partikel ≠ 0, maka partikel akan mengalami percepatan yang searah dan sebanding dengan resultan gayanya. Hukum ini yang melandasi Mekanika Dinamika.

3. Hukum Newton III : Gaya-gaya aksi dan reaksi antara benda-benda yang berkontak akan sama besar, segaris kerja dan berlawanan arah. Hukum ini yang melandas Konsep Gaya.

BAB I

GAYA-BIDANG

Operasi Vektor

R = F₁ + F₂ = F₂ + F₁ R = F₁ – F₂ = F₁ + (- F₂)

Contoh

1 :R = F₁ + F₂ = F₂ + F₁

F₁

F₂

F₁ F₂

R

atau

F₁

F₂ R

Contoh 2 :

R = F₁ – F₂ = F₁ + (- F₂) F₁

F₂

F₁ -F₂

R atau F₁

-F₂ R

Penjumlahan gaya (veKtor) secara analitis

Jika permasalahan melibatkan penjumlahan dua gaya yang saling tidak tegak lurus, maka salah satu penyelesaianya menggunakan aturan sinus dan cosinus.

A B

C

Hukum Sinus :

�

���� = �

��� � = �

����

 

Hukum Cosinus :

Cont

oh 1:Dua buah gaya bekerja seperti pada gambar di bawah ini, tentukan besar dan arah resultan terhadap gaya F₂.

60⁰

F₁= 1000 N

F₂ = 800 N Penyelesaian:

F₁

F₂

60⁰ R

Besar R:

Arah R atau α : α

Contoh 2:

Dua buah gaya bekerja seperti pada gambar di bawah ini, tentukan besar dan arah resultan terhadap gaya F₂. F₁ = 1000 N

F₂ = 2000 N Penyelesaian:

F₁

F₂ R

Besar R:

α

Arah R atau α :

Menggunakan bantuan sb x dan sb y Contoh: soal no. 1

60⁰

F₁= 1000 N

F₂ = 2000 N Penyelesaian:

Sb.x Sb.y

F₂ F₁

F_1x F_1y

60⁰

Besar R:

Arah R atau α:

R

Latihan soal:

1.  Diketahui:  Komponen-y  (Fy)  dari  gaya  F  yang  dikenakan  seseorang  pada  gagang  kunci  Inggris adalah 1500 N. (lihat gambar di bawah).

Tentukan komponen-x (Fx) dan gaya F ?

12 5

Komponen Fx:

Gaya F:

2. Apabila dalam posisi tertutup, penutup pintu yang menggunakan piston pegas dan piston hidrolik,  mengakibatkan gaya F = 7500 N pada pintu di B dalam arah B ke A, sehingga menahan pintu  agar tetap tertutup.(lihat gambar di bawah)

Tentukan komponen-komponen gaya F (Fx dan Fy) yang  sejajar dan tegak lurus pintu ?

Fx F Fy

Komponen gaya Fx:

Komponen gaya Fy:

Tentukan besar dan arah resultannya (R)

3. Diketahui: Sebuah kait yang diikatkan di dinding menahan dua buah gaya-tarik F₁ = 1000 N  dan F₂ = 1500 N (lihat gambar di bawah ini).

F1

F1x F1y

F2 F2x F2y

Besar R:

Arah R :

R