1. Azaz Mekanika

1. 1. Defenisi Mekanika, gaya, usaha, energi dan daya Mekanika adalah: ilmu pengetahuan yg mempelajari gaya dan pengaruhnya. b. Gaya adalah: Penyebab atau aksi dari adanya gerak atau perubahan gerak. Perubahan gerak dapat berupa percepatan maupun perlambatan. Ciri dari adanya gerak adalah terjadi perubahan posisi terhadap waktu yg disebut dg kecepatan. Gaya termasuk besaran vektor, berarti selain punya besar, juga punya arah.

Dua gaya dikatakan seimbang jika kedua gaya tersebut sama harganya, berlawanan arahnya dan berkerja dalam garis kerja yg sama. Pada gaya berlaku hukum aksi reaksi: Suatu tekanan pd sebuah tumpuan akan menyebabkan suatu tekanan yg sama dan berlawanan arah dari tumpuan

c. Usaha jika gaya dikenakan pd suatu benda shga menyebabkan terjadinya gerakan atau perpindahan benda tersebut, berarti telah dihasilkan suatu usaha. W = F . S dimana: W= usaha, kerja (joule) F = gaya (newton) S = jarak (meter)

d. Tenaga atau Energi : Kemampuan untuk melakukan usaha d. Tenaga atau Energi : Kemampuan untuk melakukan usaha. Satuannya sama dg satuan usaha. e. Daya (power) : laju pelaksanaan usaha atau usaha yg dilakukan tiap satuan waktu. P = W/t dimana: P = daya (watt/ HP) 1 HP = 735 watt.

1.2 . Mesin Sederhana Mesin sederhana adalah: Peralatan yg memberikan keuntungan mekanik dan memudahkan dalam melakukan usaha. Contoh mesin sederhana: Tuas Fig 1.1 memperlihatka tuas dg bagiannya, hub: W x a1 = F x a2 dimana: a1 = lengan bobot a2 = lengan gaya W = bobot F = gaya penggerak

b. Roda- gandar Pada Fig 1.2 # titik pusat gandar = titik tumpu pd tuas # jari2 gandar = lengan beban pd tuas # jari2 roda = lengan gaya F x R = W x r dimana: W = bobot F = gaya R = jari2 roda r = jari2 gandar

c. Bidang Miring : Bidang rata yg miring terhadap arah horizontal, namun tidak kearah vertikal. Fig 1.3. Dengan adanya gaya F, maka beban W berpindah dari titik A ke C dan sejajar dg bidang miring. F x AC = W x BC

1.3. Gesekan Gesekan adalah: suatu tahanan terhadap luncuran diantara permukaan dari dua benda yg berkontak. Rumus: F = f . N Dimana: F = gaya gesek (N) f = koofesien gesek N = gaya normal ( gaya tegal lurus bidang kontak).

Gesekan pada bidang datar. Fig 1.4. gesekan diatara dua benda: Jika P < F benda tidak bergerak P > F maka benda akan bergerak P = gaya dorong F = gaya gesek. Sudut gesek dapat dihitung: tan α = F/N = (f.N)/ N = f α = acr tan f

b. Gesekan pada bidang miring. (Fig 1. 5) ΣFx = 0 Fx = F cos α = f b. Gesekan pada bidang miring.(Fig 1.5) ΣFx = 0 Fx = F cos α = f.N cos α Nx = N cos (90 – α) P – Nx – Fx = 0 P = Nx + Fx ΣFy = 0 Fy = F sin α = f.N sin α Ny = N sin (90 – α) Ny – Fy – W = 0 W = Ny - Fy

c. Gesekan pada sabuk – puli. (Fig 1 c. Gesekan pada sabuk – puli. (Fig 1.6) Sabuk pada puli akan terjadi slip relatif bila tarikan sabuk mengikuti pers. T1/T2 = ef . α dengan: T1 = gaya pada sisi tegang T2 = gaya pada sisi gendor e = bilangan alam, 2,718 f = koefisien gesek α = sudut kontak (rad) = α (2 . π)/360

Contoh Soal Benda seberat 30 kg akan dipindahkan sejauh 55 ft dg menngunakan gaya sebesar 48 lb. Berapa usaha joule usaha yg dilakukan dan berapa watt dayanya jika dilakukan selama 13 sekon. (1 ft = 0,3048 m, 1lb = 4,4482 N). Tentukan besar gaya yg diperlukan pd tuas gambar berikut. (1 slug = 14, 5938 kg). Batu seberat 24 kg akan digeser dg pengungkit spti gambar. Tentukan besar F. Bidang miring yg licin (gesekan diabaikan) spt gambar. Berapa besar gaya F untuk menarik beban 333 kg. Diketahui perbandingan diameter gandar dg roda 1:3. Luas gandar 0,102 m2. berat beban 53,76 kg. tentukan besar F (N). Tentukan nilai P untk memindahkan beban seberat 46,6 kg pd bidang miring spt gambar dg koefisien gesekan 0,35 dan sudut kemiringan α = 30 o. kesimpulannya apa? Sabuk terpasang pd puli dg gaya pd sisi kendor 487 N. sudut kontak α = 135o dg koefisien gesek antara sabuk dan puli 0,39.