SISTEM SATUAN Dalam aplikasi mechanics kita memiliki 3 sistem dimensi dasar, yaitu 1. English Engineering (FMLT) system Force (F), Mass (M), Length (L), time (t) merupakan dimensi utama. Dengan satuan dasarnya, sebagai berikut: Force (F) : pound force (lb) Mass (M) : pound mass (lbm) Length (L) : foot (ft) Time (t) : second (s) Contoh : Hukum II Newton dapat ditulis : 2 F = ma/gc dimana 1 lb = 32.2 ft lbm/lb s gc = kotanta proporsionalitas 2. British gravitational (FLT) system Force (F), Length (L), time (t) merupakan dimensi utama. Dengan satuan dasarnya, sebagai berikut: Force (F) : slug (slug) Length (L) : foot (ft) Time(T) : second (s) Contoh : Hukum II Newton dapat ditulis : F = ma 3. System International (MLT) system Mass (M), Length (L), time (t) merupakan dimensi utama. Dengan satuan dasarnya, sebagai berikut: Mass (M) : kilo gram (kg) Length (L) : meter (m) Time (t) : second (s)
Contoh : Hukum II Newton dapat ditulis : F = ma
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 1
Multiplication factor 1 000 000 000 000=1012 1 000 000 000=1009 1 000 000=1006 1 000=1003 100=1002 10=1001 0.1=10-01 0.01=10-02 0.001=10-03 0.000 001=10-06 0.000 000 001=10-09 0.000 000 000 001=10-12 0.000 000 000 000 001=10-15 0.000 000 000 000 000 001=10-18
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
prefix Tera giga mega kilo hecto deka deci centi milli micro nano pico femto atto
[email protected]
Symbol T G M K h da d c m μ n p f a
Page 2
Quantity Acceleration Angle Angular acceleration Angular velocity Area Density Energy Force frequency Impulse Length Mass Moment of a force Power Pressure Stress Time Velocity Volume, solids Volume, liquids Work
Unit Meter per second square Radian Radian per second Radian per second Square meter Kilogram per meterkubic Joule Newton Hertz Newton Second meter Kilogram Newton meter Watt Pascal Pascal Second Second Cubic meter Liter Joule
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
Symbol
Formula m/s2
rad
J N Hz
Rad/s2 Rad/s m2 Kg/m3 N.m Kg.m/s 1/s Kg.m/s
m kg W Pa Pa s
L J
[email protected]
N.m J/s N/m2 N/m2 m/s m3 10-3 m3 N.m
Page 3
Quantity Acceleration Area Energy Force
Impulse Length
Mass
Moment of a force Moment of inertia Of an area Of a mass Momentum Power Pressure or stress Velocity Volume, solids Volume, liquids Work Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
US Costomary Unit ft/s2 in./s2 ft2 in2 ft.lb kip lb oz lb.s ft in mi oz mass lb mass slug ton lb.ft lb.in
SI Equivalent 0.3048m/s2 0.0254m/s2 0.0929m2 645.2 mm2 1.356 J 4.448KN 4.448N 0.2780N 4.448N.s 0.3048m 25.40mm 1.609km 28.35 g 0.4536 kg 14.59kg 907.2kg 1.356N.m 0.1130N.m
in4 lb.ft.s2 lb.s ft.lb/s hp lb/ft2 psi ft/s in/s ft3 gal ft.lb
0.4162x106mm4 1.356 kg.m2 4.448kg.m/s 1.356W 745.7W 47.88Pa 6.895kPa 0.3048m/s 0.0254m/s 0.02832m3 3.785 liter 1.356 J
[email protected]
Page 4
Tugas 1 nomor 1
Konversikan dalam satuan SI atau USCS a. 500 N b. 10 lbm c. 50 Pa d. 100N x 20 MN e. (50mN)(6GN) f. (400mm)(0.6MN)2 g. 45 MN3/900Gg
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 5
Beban Axial Batang prismatic Definisi batang prismatic Elmen struktur yang memiliki sumbu longitudinal lurus dan penampang konstan di seluruh panjangnya. Contoh batang prismatic
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 6
Displacement pada batang prismatis
Batang prismatis panjang L yang menerima gaya P akan mengalami displacement sebesar
Dimana
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 7
Contoh : 1. Batang bar baja memiliki panjang L = 2.0 m. Ketika dibebani dalam tension, bar akan memanjang sebesar δ = 1.4 mm. Berapakah regangan yang terjadi pada batang bar tersebut ? Solusi :
2. Prismatic bar dengan penampang lingkaran menerima gaya tarik axial.(seperti gambar dibawah) Perpanjangan yang terjadi adalah δ = 1.5 mm. Hitunglah tegangan tarik dan regangan yang terjadi pada bar tersebut?
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 8
Solusi : Tegangan yang terjadi merupakan tegangan uniaxial dan regangannnya dinamakan regangan uniaxial Assumsi : - Gaya bekerja pada sumbu batang - Batang merupakan batang prismatis yang homogen
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 9
TUGAS 1 NOMOR 2
a. Jika allowable stress bahan adalah 35000 psi,dan tegangan yang bekerja padanya adalah 20000 lb. Berapakah luas penampang minimum batang agar tidak patah? b. Jika bar patah pada regangan lebih besar daripada 0.15 dan panjang bar adalah L= 10 ft , berapakah maximum alloable deformation sebelum patah?
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 10
DISPLACEMENT PADA BATANG PRISMATIS YANG DIBEBANI OLEH LEBIH DARI SATU GAYA
N1 = -P1 + PC + pD N2 = PC + PD N3 = PD
Maka displacement batang, adalah
∑
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 11
DISPLACEMENT PADA BATANG PRISMATIS YANG TAK SERAGAM
BAGAIMANA METHODANYA ? ∑
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 12
TUGAS 1 NOMOR 4 Tentukan deformasi dari rod baja seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini, bila E = 200GPa. 2 A = 200mm
A = 600 mm2
A
C
D
B
200 KN
500 KN
300 KN
300mm
300mm
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
400mm
[email protected]
Page 13
DISPLACEMENT PADA BATANG PRISMATIS DENGAN LUAS PENAMPANG BERVARIASI
∫
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
∫
[email protected]
Page 14
TUGAS 1 NOMOR 5 D = 25 mm
BATANG BAJA DITARIK SEPERTI GAMBAR DISAMPING MEMILIKI PENAMPANG MELINTANG LINGKARAN YANG TAPERED DARI DIAMETER 25 mm HINGGA BERDIAMETER 15mm PADA UJUNG YANG LAINNYA, PANJANG BATANG 300mm. HITUNGLAH PERPANJANGANNYA BILA BEBAN 60 KN BEKERJA SEPERTI GAMBAR?
300 mm
D = 15 mm 60 KN Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 15
TEGANGAN PADA PENAMPANG MIRING
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 16
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 17
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 18
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 19
Mekanika Kekuatan bahan 2nd session
[email protected]
Page 20
