Mekanika Teknik : Menguraikan Gaya dan Hukum Newton III

              Gaya yang sering terjadi dalam struktur adalah

1.     Gaya Normal

adalah Gaya yang garis kerjanya sejajar dengan arah serat/sumbu batang

2.     Gaya Lintang

Gaya lintang dapan disebut juga gaya tekan adalah gaya yang bekerja tegak lurus dengan sumbu batang/serat batang. Ditinjau dari arah terhadap tampang batang, gaya lintang dapat berupa gaya lintang positif (+) dan gaya lintang negatif (-).

3.     Momen gaya

adalah gaya yang bekerja pada sebuah benda sehingga mengakibatkan benda tersebut berotasi. Besarnya momen gaya tergantung pada gaya yang dikeluarkan serta jarak antara sumbu putaran dan letak gaya. Dengan begitu besaran momen merupakan perkalian antara gaya (tegak lurus) dengan lengan momen (jarak tumpuan ke gaya).

Berdasarkan arah putaran, untuk momen ada perjanjian :

}  Apabila putarannya searah jarum jam maka di sebut momen positif (+).

}  Apabila putarannya berlawanan jarum jam maka di sebut momen negatif (-).

a.      Menguraikan Gaya

Artinya mencari komponen – komponen gaya. Ada 2 macam cara :

-          Cara Grafis

-          Cara Analitis

Sebuah gaya diuraikan menjadi 2 komponen gaya menurut arah sumbu x dan y

                       

Contoh 1

Diket     : Gaya P = 10 kg, titik tangkap 0 dan membentuk sudut 60°

Ditanya : Komponen P menurut arah sumbu x dan y, dengan Cara grafis dan analitis

HUKUM NEWTON III

}  Hukum Newton III menyatakan bahwa Aksi (A) suatu gaya akan sama dengan Reaksi (-R) yang timbul. Dapat ditulis sebagai berikut :

A         = - R       atau

A+R    = 0

Ket :  A = aksi dan R = Reaksi

}  Suatu struktur dikatakan stabil jika resultan antara gaya aksi dan reaksi = 0. 

1.     Bentuk Struktur Utama dan Tumpuan

Gambar:  (a) Balok Konsol, (b) Balok dua tumpuan, (c) Rangka Batang, (d) Rangka Kaku, (e) Rangka 3 sendi

Tumpuan adalah tempat bersandarnya konstruksi dan tempat bekerjanya reaksi. Jenis konstruksi yang paling banyak dipakai/dijumpai dalam bangunan adalah tumpuan sendi, rol, dan jepit.

1)    Tumpuan sendi dapat menerima gaya

dari segala arah tetapi tidak mampu

menahan momen. Dengan demikian tumpuan

sendi mempunyai dua gaya reaksi.

 

2)    Tumpuan Rol hanya dapat menerima gaya

dalam arah tegak lurus Rol dan tidak mampu

menahan momen. Jadi tumpuan Rol hanya

mempunyai satu gaya reaksi yang

tegak lurus dengan Rol.

 3) Tumpuan Jepit dapat menahan gaya dalam segala arah dan dapat menahan momen.

Tugas: 

1.      Gambarkan gaya P = 6 kg kearah kanan, dengan skala 1 cm = 2 kg!

2.      Apa yang dimaksud dengan besaran skalar?

3.      Diketahui : 2 buah gaya bertitik tangkap sama : P1 = 15 kg dan P2 = 10 kg

Ditanya : tentukan besar dari resultan gaya, dengan 

a. cara grafis (skala 2 kg = 1 cm) dan

b. analitis

jika :        

-          P1 & P2 searah                 - P1 &P2 membentuk sudut 30⁰

-          P1 &P2 berlawanan arah  - P1 &P2 membentuk sudut 45⁰

-          P1 &P2 tegak lurus

4. Diketahui : Gaya P = 220 kg, titik tangkap A dan membentuk sudut 30°    

Ditanya : Berapa besar komponen P menurut arah sumbu x dan y, dengan Cara grafis 

dan analitis

5. Ada gaya P = 25 ton pada sebuah bidang datar, dengan a = 60° . 

berapa besar Gaya tekan dan gaya normal pada bidang tersebut?

6. Diketahui : Gaya P = 30 ton, titik tangkap A dan membentuk sudut 135°    

Ditanya : Berapa besar komponen P menurut arah sumbu x dan y, dengan Cara grafis 

dan analitis

7.   Ada gaya P = 450 kg pada sebuah bidang datar, dengan a = 45° . 

berapa besar Gaya tekan dan gaya normal pada bidang tersebut

8.  Sebutkan macam2 tumpuan!