Sistem Gaya

Statika

STTM, 2016

Statika, Kuliah 2

Tujuan

•Mempelajari efek dari gaya-gaya yang

bekerja pada struktur teknik dan

mekanisme

•Diperlukan lebih lanjut dalam analisis

Statika, Kuliah 2

•Diperlukan lebih lanjut dalam analisis

tegangan, perancangan struktur dan mesin

serta aliran fluida

Gaya

• Gaya: aksi suatu benda terhadap benda lain

• Gaya adalah besaran vektor: efek gaya

tergantung pada arah dan besarnya; gaya

dapat dikombinasikan dengan hukum jajarandapat dikombinasikan dengan hukum jajaran

genjang untuk penjumlahan vektor

Statika, Kuliah 2

Ilustrasi•Aksi tarikan kabel terhadap bracket dapat

diwakilkan oleh vektor gaya P dengan besar P

•Efek dari gaya tsb terhadap bracket tergantung

dari besar P, sudut θθθθ dan lokasi titik aplikasi A

•Mengubah salah satu dari spesikasi ini akan

dengubah efek terhadap bracket seperti

Statika, Kuliah 2

dengubah efek terhadap bracket seperti

misalnya gaya yg terjadi di baut yg menahan

bracket dan deformasi di material bracket

•Maka gaya harus terdapat: besar, arah dan titik

tangkap gaya

Efek luar dari gaya P thd bracket: gaya reaksi dari

fondasi thd bracket dan baut2

Efek dalam dari gaya P: gaya gaya dalam dan

deformasi yg terdistribusi dalam material bracket

Prinsip Transmisibiliti

• Untuk benda kaku (rigid body), deformasi padabenda diabaikan

• Gaya P dapatditerapkan di A atau B diterapkan di A atau B atau di titik mana sajapada garis aksinyakarena efek luar gaya P thd bracket tidakberubah (gaya reaksi diengsel dan rol

Statika, Kuliah 2

Klasifikasi Gaya

• Gaya kontak: gaya akibat kontak fisik langsung(seperti contoh bracket sebelumnya)

• Gaya benda (body forces): gaya gravitasi, gayalistrik, gaya magnetik, berat bendalistrik, gaya magnetik, berat benda

Gaya juga dapat diklasifikasikan menjadi:

– Gaya terpusat

– Gaya terdistribusi

Statika, Kuliah 2

Ilustrasi

Statika, Kuliah 2

R=F1+F2

Sistem Gaya dalam 2 Dimensi

• F=Fx+Fy

Fx= komponen vektor F

dalam arah x

Fy=komponen vektor F Fy=komponen vektor F

dalam arah y

atau

F=Fxi+Fyj

i dan j adalah vektor

satuan arah x dan y

Statika, Kuliah 2

Contoh

• Tentukan komponen

skalar x dan y dari

masing-masing gaya

Statika, Kuliah 2

Solusi

Statika, Kuliah 2

Contoh lain

• Tuliskan gaya F dalam

vektor satuan i dan j

dan tentukan

komponen skalar dan

komponen vektornyakomponen vektornya

• Tentukan komponen

skalar vektor gaya F

dalam sumbu x’ dan y’

Statika, Kuliah 2

Solusi

Statika, Kuliah 2

Komponen skalar

Komponen vektor

Contoh

• Tentukan resultan dari

kedua gaya tsb

Statika, Kuliah 2

Dengan hukum cosinus

Latihan

• Tuliskan F dalam vektor

satuan i dan j dan

identifikasi komponen

skalar dari F

Statika, Kuliah 2

Latihan

• Tentukan besar resultan

R dari dua gaya tsb

Statika, Kuliah 2

Momen

• Momen: gaya yang

cenderung untuk

memutar suatu benda

thd suatu sumbu

Statika, Kuliah 2

Contoh

• Tentukan besar momen

terhadap titik O dari

gaya di samping ini

Statika, Kuliah 2

Solusi

Statika, Kuliah 2

Latihan

• Tentukan besar momen

dari F terhadap titik O

Statika, Kuliah 2

Kopel

• Kopel adalah momen yg

dihasilkan dari 2 gaya yg

sama, berlawanan arah

dan kolinier

Statika, Kuliah 2

Resultan Gaya

Statika, Kuliah 2

Resultan Momen

Statika, Kuliah 2

Contoh

• Tentukan resultan dari 4

gaya dan satu kopel yg

beraksi pada pelat di

samping ini

Statika, Kuliah 2

Solusi

Statika, Kuliah 2

Solusi

Statika, Kuliah 2

Latihan

• Tentukan resultan R dari

sistem 2 gaya dan kopel

yg beraksi pada balok I

di samping ini

Statika, Kuliah 2