STATIKA PARTIKEL DALAM BIDANG DATAR
1.
Gaya Pada
Partikel
2. Resultan dari Dua Gaya
Percobaan menunjukkan bahwa gaya
P dan Q yang bekerja pada titik A dapat digantikan oleh suatu gaya
R, dimana gaya
R ini diperoleh dengan perjumlahan jajaran genjang, atau menggunakan
perjumlahan segitiga.
3.
Vektor
Suatu vector dinyatakan dengan arah dan besaran. Gaya
identik dengan vector.
Dua buah vector yang besarnya dan arahnya sama disebut
kedua vector itu sama, tidak tergantung apakah keduanya mempunyai titik aksi
yang sama atau berbeda.
Dua vector yang besarnya sama, garis aksi sejajar dan
berlawanan arah disebut sama dan berlawanan arah.
4.
Perjumlahan
Vektor:
5.
Resultan Beberapa
Gaya Konkuren
Ada tiga buah gaya P, Q, S yang konkuren (titik aksi
yang sama), dapat dicari resultannya dengan menambahkan setiap gaya dan hasilnya
diperoleh dengan menggambarkan gaya dari titik pangkal ke ujung gaya yang
terakhir.
6. Penguraian Gaya
Dalam Komponen:
Sebuah gaya F yang bereaksi pada suatu partikel dapat
digantikan dengan dua atau tiga gaya yang secara bersama mempunyai efek yang
sama pada partikel tersebut.
Salah satu dari dua komponen gaya F diketahui,
misalnya P. Untuk mendapatkan komponen lain dengan menggambarkan
segitiga/jajaran genjang.
|
Contoh 1:
Dua buah gaya P dan Q bereaksi pada suatu paku A (gambar a). Tentukanlah resultannya.
Jawab:
Dua buah gaya P dan Q bereaksi pada suatu paku A (gambar a). Tentukanlah resultannya.
Jawab:
a. Penyelesaian secara
grafis (gambar b)
Jajaran genjang dengan sisi sama
dengan P dan Q digambarkan menurut skala. Besar dan arah gaya resultan diukur,
diperoleh: R = 98 N dan α = 35o
Metode segitiga (gambar c):
Gaya P dan Q digambarkan dengan
cara menghubungkan ujung dan ekor gaya. Kemudian besar dan arah gaya diukur,
diperoleh: R = 98 N dan α = 35o
c.
Pemecahan Trigonometrik yang lain (gambar e):
Contoh 2:
Sebuah
tongkang ditarik dua buah kapal penyeret. Jika resultan gaya
yang dilakukan kapal penyeret 5000 N dengan arah gaya menurut arah sumbu tongkang,
tentukanlah:
- Tegangan pada tiap
tali bila α = 45o
- Harga α agar
tegangan pada tali 2 minimal
Jawab:
a. Tegangan untuk α =
45o,
Pemecahan secara grafis
Dengan metode jajaran genjang,
dapat digambarkan diagonal 5000 N arah kekanan. Sisi-sisinya digambarkan
sejajar kedua tali.
Diperoleh: T1= 3700 N T2= 2000 N
Pemecahan secara trigonometrik:
Digambarkan metode segitiga,
berlaku:
b. Mencari harga α untuk T2 minimum.
Digambarkan
metode segitiga. Garis 1-1 merupakan merupakan arah T1 yang
diketahui.
Beberapa
kemungkinan arah T2
ditunjukkan oleh garis 2-2. Dapat dilihat bahwa harga T2 minimum,
bila T1 dan T2 saling tegak lurus.
7.
Komponen Tegak Lurus Suatu Gaya:
Dalam banyak persoalan cara menguraikan gaya dalam dua komponen
tegak lurus akan memudahkan penyelesaiannya.
Gaya F dapat diuraikan dalam komponen Fx sepanjang
sumbu x dan Fy sepanjang sumbu y. Fx maupun Fy diperoleh dengan memproyeksikan gaya F dalam arah sb x
dan sb y. Sumbu-sumbu x dan y umumnya dipilih dalah arah horizontal dan
vertical, walaupun memungkinkan dipilih arah yang lain.
Arah gaya
dari sb x dinyatakan dengan θ dan mulai diukur dari sb x positip berlawanan
jarum jam, sehingga diperoleh:
|
Empat buah gaya
bekerja pada baut A. Tentukanlah besarnya resultan gaya-gaya yang bekerja pada
baut ini.
Jawab:
Jawab:
9.
Keseimbangan
Suatu Partikel:
Contoh:
Sebuah benda dengan masa 75 kg digantung diantara dua bangunan untuk dimasukkan kedalam sebuah truk, seperti pada gambar. Hitung besarnya gaya-gaya yang terjadi tali AB dan tali AC
Dengan perhitungan matematis:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar