"Memahami Dasar-Dasar Mesin (Gaya)"

Memahami Dasar-Dasar Mesin

A. STATIKA DAN TEGANGAN

1. Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang kesetimbangan benda termasuk gaya yang bekerja pada sebuah benda agar benda tersebut dalam keadaan setimbang.

     Bagian-bagian statika:

a.       Gaya

Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan benda diam menjadi bergerak atau sebaliknya. Gaya digambarkan sebagai sebuah vektor, yaitu besaran yang mempunyai besar dan arah, simbolnya (F),

 

                    

 

- Perpindahan benda dari A ke B akibat gaya F

     Gaya yang bekerja pada benda di atas antara lain gaya berat (W) selalu berpusat pada titik beratnya dan arahnya selalu ke pusat gravitasi bumi.

     Gaya dapat sejajar dengan permukaan benda atau membentik sudut  () dengan permukaan tumpuan. Gaya dapat menyebabkan masa dari diam menjadi bergerak hingga memiliki percepatan, persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut :

     F = M (Kg) . a (m/s²) =Kg. m/s² = Newton (N)

        Massa      Percepatan

     Bila gaya dihilangkan benda akan mengalami perlambatan hingga waktu benda akan berhenti. Kecepatannya menjadi 0 (nol), dikarenakan benda melewati permukaan yang kasar yang memiliki gaya gesek yang arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda. Hubungan gaya gesek berbanding lurus dengan gaya normal atau dapat ditulis sebagai berikut :

    F = µ. N      Gaya normal

             Koefisien gesek

Gaya tarik

1. Menentukan besarnya gaya

     Besarnya gaya dapat ditentukan oleh skala tertentu misalnya : 1 cm mewakili 1 N atau kelipatanya. Satuan gaya ditentukan oleh sistem SI yang dinyatakan Newton.

      Garis lukisan gaya itu dapat diperpanjang sesuai besaran gaya (F).

     Titik tangkap gaya (A) dapat dipindahkan sepanjang lintasanya, asalkan besar panjangnya tetap sama sesuai dengan gaya (F).

 

                 A                                             Garis Kerja Gaya

2. Menyusun Dua Buah Gaya

     Arah gerakan dan besar gaya pada benda A dipengaruhi oleh dua komponen gaya masing-masing gaya F₁ dan F₂ terhadap benda/titik A dapat diwakili oleh gaya resultan gaya (F) yang besarnya dapat ditentukan sebagai berikut :

                 F₁

 

          a                                            F =    F₁ ² + F₂ ²  + 2 F₁. F₂ . Cos

         A                             F₂

     Bila sudut a dibagi dalam a1 dan a2 maka dapat dituliskan persamaan   =  =

3. Menyusun Lebih Dari Dua Gaya

   Benda A dikenai tiga buah gaya ; F_1, F₂ dan F₃ maka Resultan gayanya dapat dijabarkan sebagai berikut :

 

                                               

   Penyelesaiannya diatas diseut dengan penyelesaian secara polygon (Segi banyak) dan secara analitis yaitu setiap gaya diuraikan ke dalam sumbu x dan y.

4. Menyusun gaya dengan metode poligon

     Metode ini dengan cara memindahkan gaya P₂ ke ujung P₁, P_{3 ­}ke ujung P₂, P₄ ke ujung P₃ dan seterusnya secara berantai. Pemindahan gaya tersebut besar dan arahnya harus sama, pemindahan dilakukan beruntun dan dapat berputar ke kanan dan ke kiri. Resultan gaya diperoleh dengan menarik garis titik A sampai ke ujung gaya yang terakhir dan arahnya adalah dari A menuju titik ujung gaya terakhir.

5. Menyusun gaya yang analitis

     Untuk mencari resultan gaya juga dapat dilakukan dengan cara analitis, baik untuk menentukan besarnya, kedudukan titik tangkapnya, maupun arahnya melalui sumbu X dan Y, yaitu sebagai berikut :

                                                                               

6. Menguraikan Gaya

     Menguraikan gaya dapat dilakukan dengan menguraikan pada arah vertikal dan horizontal yang saling tegak lurus, atau masing-masing komponen sabagai sisi-sisi dari jajaran genjang dengan sudut lancip tertentu yang mudah dihitung pada gambar di bawah ini diberikan sudut lancip α.

      Jika dua buah gaya dapat digantikan dengan sebuah gaya dapat diuraikan menjadi dua buah gaya yang masing-masingdisebut dengan komponen gaya menurut garis kerja yang sudah ditentukan.

      

      Fx = F Cos α (F₁ mengapit sudut F)

      Fy = F Sin α ( F₂ depan sudut F)