VIII. TORSI Definisi Torsi. (couples) yang menghasilkan perputaran terhadap sumbu longitudinalnya. [Torsi]

dokumen-dokumen yang mirip
Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Mekanika Bahan Kode : TSP 205. Torsi. Pertemuan - 7

BAB III METODE ANALISIS

X. TEGANGAN GESER Pengertian Tegangan Geser Prinsip Tegangan Geser. [Tegangan Geser]

Pertemuan IV II. Torsi

Bab 5 Puntiran. Gambar 5.1. Contoh batang yang mengalami puntiran

Soal Latihan Mekanika I. (3-11 November 2011)

VII. KOLOM Definisi Kolom Rumus Euler untuk Kolom. P n. [Kolom]

PUNTIRAN. A. pengertian

SELEKSI OLIMPIADE TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2014 TIM OLIMPIADE FISIKA INDONESIA 2015

Macam-macam Tegangan dan Lambangnya

300 mm 900 mm. ΣF = 0 : Rv 20 kn + 10 kn 40 kn = 0 Rv = 50 kn. δ = P L / A E. Maka δ akan berbeda untuk P, L, A, atau E yang berbeda.

Lampiran 1. Rancangan Pintu Air dari Bahan Fiberglass

Contoh Soal dan Pembahasan Dinamika Rotasi, Materi Fisika kelas 2 SMA. Pembahasan. a) percepatan gerak turunnya benda m.

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

SOAL OLIMPIADE SAINS NASIONAL (OSN) 2007 Bidang studi : FISIKA Tingkat : SMA Waktu : 4 jam

bermassa M = 300 kg disisi kanan papan sejauh mungkin tanpa papan terguling.. Jarak beban di letakkan di kanan penumpu adalah a m c m e.

III. TEGANGAN DALAM BALOK

GETARAN PEGAS SERI-PARALEL

BAB II STUDI PUSTAKA

12 A 13 D 14 D. Dit. h maks =? h maks = h + y maks = 9,2 + 1,8 = 11 m 15 B. A = B P.C Q dimensinya L.T -2 = (L 2.T 1 ) P.(L.

Dinamika 3 TIM FISIKA FTP UB. Fisika-TEP FTP UB 10/23/2013. Contoh PUSAT MASSA. Titik pusat massa / centroid suatu benda ditentukan dengan rumus

l l Bab 2 Sifat Bahan, Batang yang Menerima Beban Axial

Dinamika 3 TIM FISIKA FTP UB. Fisika-TEP FTP UB 10/16/2013. Contoh PUSAT MASSA. Titik pusat massa / centroid suatu benda ditentukan dengan rumus

BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan 2.2 Motor 2.3 Reducer

Pembahasan UAS I = 2/3 m.r 2 + m.r 2 = 5/3 m.r 2 = 5/3 x 0,1 x (0,05) 2

(x- x 1. Contoh soal: jawab: x 2 + y 2 = 2 2 x 2 + y 2 = 4. x 2 + y 2 = 4. jawab: (x 5) 2 + (y 2) 2 = 4 2

XI. BALOK ELASTIS STATIS TAK TENTU

TORSI TAK SERAGAM (NON UNIFORM TORSION)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. karbon, baja paduan rendah mutu tinggi, dan baja paduan. Sifat-sifat mekanik dari

BAB II LANDASAN TEORI

Pembahasan UAS I = 2/3 m.r 2 + m.r 2 = 5/3 m.r 2 = 5/3 x 0,1 x (0,05) 2

VII ELASTISITAS Benda Elastis dan Benda Plastis

Gambar 4.9 Kecepatan sudut connecting rod terhadap waktu yang ditempuh dengan

BAB III PERANCANGAN. = 280 mm = 50,8 mm. = 100 mm mm. = 400 gram gram

5. Tentukanlah besar dan arah momen gaya yang bekerja pada batang AC dan batang AB berikut ini, jika poros putar terletak di titik A, B, C dan O

(x- x 1. Contoh soal: jawab: x 2 + y 2 = 2 2 x 2 + y 2 = 4. x 2 + y 2 = 4. jawab: (x 5) 2 + (y 2) 2 = 4 2

SOAL UJIAN SELEKSI CALON PESERTA OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2013 TINGKAT PROPINSI

BAB DINAMIKA ROTASI DAN KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Tegangan Dalam Balok

Torsi sekeliling A dari kedua sayap adalah sama dengan torsi yang ditimbulkan oleh beban Q y yang melalui shear centre, maka:

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH POSISI BEBAN DAN MOMEN INERSIA TERHADAP PUTARAN KRITIS PADA MODEL POROS MESIN KAPAL

BAB II TINJAUAN KEPUSTAKAAN

Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran berhubungan dengan gerak osilasi benda dan gaya yang berhubungan

Soal Seleksi Provinsi 2009 Bidang studi Fisika Waktu: 3 jam

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi Motor

BAB III PERANCANGAN Perencanaan Kapasitas Penghancuran. Diameter Gerinda (D3) Diameter Puli Motor (D1) Tebal Permukaan (t)

Laporan akhir fenomena dasar mesin BAB I PENDAHULUAN

(x- x 1. Contoh soal: jawab: x 2 + y 2 = 2 2 x 2 + y 2 = 4. x 2 + y 2 = 4. jawab: (x 5) 2 + (y 2) 2 = 4 2

Lampiran 1 - Prosedur pemodelan struktur gedung (SRPMK) untuk kontrol simpangan antar tingkat menggunakan program ETABS V9.04

Garis alir pada fluida mengalir terdapat dua jenis, yaitu:

Mekanika Bahan TEGANGAN DAN REGANGAN

BAB 4 Tegangan dan Regangan pada Balok akibat Lentur, Gaya Normal dan Geser

DEFORMASI BALOK SEDERHANA

Bab 6 Momentum Sudut dan Rotasi Benda Tegar

momen inersia Energi kinetik dalam gerak rotasi momentum sudut (L)

Satuan dari momen gaya atau torsi ini adalah N.m yang setara dengan joule.

BAB IV PROSES, HASIL, DAN PEMBAHASAN. panjang 750x lebar 750x tinggi 800 mm. mempermudah proses perbaikan mesin.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Lampiran 1. Analisis Kebutuhan Daya Diketahui: Massa silinder pencacah (m)

FISIKA XI SMA 3

BAB III ANALISA TEORETIK

BENTUK GELOMBANG AC SINUSOIDAL

BAB 5 POROS (SHAFT) Pembagian Poros. 1. Berdasarkan Pembebanannya

Tujuan. Pengolahan Data MOMEN INERSIA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Indonesia. Dan hampir setiap orang menyukai kerupuk, selain rasanya yang. ikan, kulit dan dapat juga berasal dari udang.

BAB 3 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

C. Momen Inersia dan Tenaga Kinetik Rotasi

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap Final Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

REVIEW GERAK HARMONIS SEDERHANA

SOAL OLIMPIADE SAINS NASIONAL (OSN) 2007 Bidang studi : FISIKA Tingkat : SMA Waktu : 4 jam

Bahan poros S45C, kekuatan tarik B Faktor keamanan Sf 1 diambil 6,0 dan Sf 2 diambil 2,0. Maka tegangan geser adalah:

Statika. Pusat Massa Dan Titik Berat

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

DINAMIKA PARTIKEL KEGIATAN BELAJAR 1. Hukum I Newton. A. Gaya Mempengaruhi Gerak Benda

K13 Antiremed Kelas 11 Fisika

PERANCANGAN MESIN R. AAM HAMDANI

KESETIMBANGAN BENDA TEGAR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Fisika

Gerak Harmonik Sederhana Pada Ayunan

Gambar 7.1 Sebuah benda bergerak dalam lingkaran yang pusatnya terletak pada garis lurus

IV. DEFLEKSI BALOK ELASTIS: METODE INTEGRASI GANDA

Laporan Praktikum MODUL C UJI PUNTIR

PEGAS. Keberadaan pegas dalam suatu system mekanik, dapat memiliki fungsi yang berbeda-beda. Beberapa fungsi pegas adalah:

BAB IV ANALISIS HASIL PENGUKURAN

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

II. LENTURAN. Gambar 2.1. Pembebanan Lentur

dimana p = massa jenis zat (kg/m 3 ) m= massa zat (kg) V= Volume zat (m 3 ) Satuan massa jenis berdasarkan Sistem Internasional(SI) adalah kg/m 3

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

IV. PENDEKATAN DESAIN A. KRITERIA DESAIN B. DESAIN FUNGSIONAL

Toleransi& Implementasinya

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

Gambar solusi 28

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

IV. PENDEKATAN RANCANGAN

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Fisika

I. TEGANGAN NORMAL DAN TEGANGAN GESER

MENGUKUR MOMEN INERSIA BEBERAPA MODEL VELG SEPEDA MINI

= mv Momentum akhir setelah tumbukan pertama:

Transkripsi:

[orsi] VIII. OSI 8.1. Definisi orsi orsi adah suatu peuntiran sebuah batang yang diakibatkan oleh kopelkopel (couples) yang enghasilkan perputaran terhadap subu longitudinnya. Kopel-kopel yang enghasilkan peuntiran sebuah batang disebut oen putar (torque) atau oen puntir (twisting oent). Moen sebuah kopel saa dengan hasil ki sah satu gaya dari pasangan gaya ini dengan jarak antara garis kerja dari asing-asing gaya. Fd Gabar 8.1. Diagra Moen Kopel pada Batang 107

[orsi] 8.. orsi pada Batang Elastis Berpenapang Bulat Sebuah batang atau poros (shaft) berpenapang lingkaran yang dipuntir oleh kopel-kopel yang bekerja pada ujung-ujung batang engai puntiran urni (pure torsion). Berdasarkan pertibangan sietri, aka dapat diperlihatkan bahwa penapang dari sebuah batang bundar akan berputar seperti sebuah benda kaku terhadap subu longitudinnya dengan jari-jarinya tetaplurus dan penapangnya tetap berbentuk bidang dan bulat. uga, bila sudut-puntiran (the angle of twist) tot batangnya kecil, aka baik panjang dan jari-jari batang keduaduanya tak ada yang engai perubahan. 8.. Moen Inersia Kutub D D d poros pej poros berlubang 8.. egangan dan egangan Akibat Moen Puntir a) egangan Geser egangan geser adah intesitas gaya yang bekerja sejajar dengan bidang dari luas perukaan. Persaaan uu tegangan geser pada sebarang titik dengan jarak r dari pusat penapang adah: r aks b) egangan Geser egangan geser adah perbandingan tegangan geser yang terjadi dengan odulus elastisitasnya. G Diana: G = odulus elastisitas geser, = tegangan geser 108

[orsi] 8.5. Desain Poros da Kaitannya dengan orsi Setelah torsi yang ditansisikan oleh suatu poros ditentukan dan tegangan geser ijin aksiu dipilih, aka persaaan proporsion dari poros adah ax. / adah paraeter yang enentukan kekuatan elastis poros. Untuk poros pej: Uunya satuan tenaga transisi pada poros dinyatakan da horse power (hp). (1 hp = 75.7 N/s atau 75.7 W) Power (tenaga): P N N = rp = Kecepatan angular (rad/s) Untuk suatu poros berputar sebagai frekuensi f Hz 1 Hz = 1 putaran per detik (cps), kecepatannya hp 119 f f rad/s. kw atau 159 f 950kW Bila poros berputar dengan N rp: N 8.. Sudut Puntir Batang Selaa peuntiran, terjadi perputaran terhadap subu longitudin dari sah satu ujung batang terhadap ujung lainnya sehingga ebentuk sudut yang disebut sudut puntir (angle of twist). G Gabar 8.. Sudut Puntir pada Batang Diana: = sudutpuntir (rad), = torsi (N), = panjangbatang () G = odulus elastisitasgeser (N/ ), = oeninersiakutub ( ) 109

[orsi] 8.7. orsi pada Batang Pej Berpenapang idak Bulat Untuk batang-batang yang bukan elingkar, irisan yang tegak lurus terhadap subu bagian struktur akan elengkung bila dikenakan oen puntir Gabar 8.. orsi pada Batang Pej Berpenapang idak Bulat Pada batang berbentuk siku epat, tegangan geser pada sudut-sudut adah nol. Sedang pada tengah-tengah sisi yang panjang tegangan tersebut enjadi aksiu. Gabar 8.. egangan geser aksiu: Sudut puntir: bc G ax bc = oen puntir = panjang poros G = odulus elatisitas geser b = sisi panjang irisan siku epat c = sisi pedek irisan siku epat, = paraeter Paraeter dan tergantung pada perbandingan (b/c) 110

[orsi] 8.8. orsi pada Bagian Pipa Berdinding ipis Gabar 8.5. orsi pada Bagian Pipa Berdinding ipis Moen puntir tot yang dihasilkan oleh tegangan-tegangan geser adah: A q atau q A Keterangan: q = iran geser (shear flow) A = luas yang dibatasi oleh garis tengahkeliling tabung tipis (luas edian) Karena untuk tabung tertentu q adah konstan, aka tegangan geser pada suatu titik dari suatu tabung diana teb dinding t adah: q t A Sudut puntir untuk sebuah pipa berdinding tipis dapat ditentukan dengan enyaakan usaha yang dilakukan oleh oen puntir yang dikenakan dengan energi regangan batang. G G Untuk bahan yang elastis linier, sudut puntir dari suatu tabung berongga dapat diperoleh dengan enggunakan dasar kekekan energi. A G ds t t 111

[orsi] Contoh-Contoh So Dan Pebahasannya 1. Sebuah poros baja berongga yang panjangnya harus entransisikan torsi sebesar 5 kn. ot sudut puntir pada panjang ini tidak boleh elebihi.5 dan tegangang eserizin 90 MPa. entukan diaeter luar dan diaeter da dari poros jika odulus kekakuannya 85 GN/. Diketahui: = = 5 kn Ditanyakan: D o dan D i awab: aks = 90 Mpa G = 85 GN/ G 1rad.5 57. 510 10 10 10 9 8510 D o D i 8 D o D i.010...(1) aks 9010 D o r ii D D o o D i D 9 510 o 10 D o D i o D 1.110 D...() Dari persaaan (1) dan () 1.110 D o.010 8 D o 15 substitusi ke persaaan (1) diperoleh D 15 i 11

[orsi]. Suatu poros pej berdiaeter 50 dan panjang. Pada titik tengahnya eneria daya sebesar 50 kw yang ditransisikan oleh sebuah belt elewati puli. Daya ini digunakan untuk enggerakkan dua buah esin, satu esin berada di ujung kiri poros yang eerlukan daya sebesar 0 kw, satu esin lagi berada di ujung sebelah kanan poros dan daya yang dibutuhkan sebesar 0 kw. entukan tegangan geser aksiu poros dan besarnya sudut puntir relatif antara kedua ujung poros. Poros berputar 00 putaran per enit dan bahan terbuat dari baja dengan odulus kekakuan sebesar 85 GN/. Diketahui: P 1 = 0 kw Ditanyakan: a. aks b. awab: P = 0 kw N = 00 rp G = 85 GN/ N 00 1rad / s 0 0 P1 010 1 95N 1 P 010 1N 1 a. r 110 aks 58. 5 50 5 1 1.5 10 1 0.9510 b. G 9 8510 50 1 1 1.5 10 1.10 G 9 8510 50 1 0.01rad MPa 0.07rad 0.01rad 11

[orsi]. entukan reaksi torsi pada kedua ujung poros yang dibebani oleh tiga kopel seperti ditunjukkan pada gabar. awab: 1 11 0 0 1...(1) Keseibangan di.5.5 1.5 1 0 1 1 0.8 kn/...().5 Substitusi ke persaaan (1) 1 1.8 kn/. Suatu poros esin tersusun dari dua bahan, yaitu baja di bagian luar dan uuniu di bagian da. Besarnya diaeter luar adah 5 sedangkan diaeter da 50. Modulus kekakuan baja dan uuniu asing-asing adah 85 x 10 9 N/ dan 0 x 10 9 N/. Besarnya oen puntir 1.5 kn. entukan tegangan geser aksiu pada asing-asing bahan. Diketahui: D = 5 G = 85 x 10 9 N/ D = 50 G = 0 x 10 9 N/ = 1.5 kn Ditanyakan: aks dan aks awab: Persaaan kesetibangan oen 11

[orsi] 1.5 kn...(1) G G 9 50 8510 10 5 50 9 010 10 10 10 9.7 10 1.810 0. 19...() Substitusi persaaan () ke persaaan (1) 1.5 kn 0.19 1.5 1. kn 0.19 0.191. 0. r 0.10 A aks 9. 8 50 r 10 5 1.10 10.5 aks 5. 9 5 50 MPa MPa 5. Suatu poros pej berdiaeter 100 dan panjang digunakan untuk entransisikan tenaga sebesar 50 kw pada kecepatan putaran 100 rp. ika poros tersebut terbuat dari vahan besi dengan odulus kekakuan (G) sebesar 85 GN/, tentukan: a) egangan geser aksiu pada poros b) Sudut puntir sepanjang poros tersebut Diketahui: D = 100 N = 100 rp = = 1.5 kn P = 50 kw G = 85 GN/ Ditanyakan: a) ax b) 115

[orsi] awab: N 100 10.5rad 0 0 P 5010 P 71.9N 10.5 D 100 9.810 a) egangan geser aksiu pada poros ax r 71.9 10 9.810 50 b) Sudut puntir sepanjang poros tersebut G 71.9 8510 9.810 9.MPa 1.1rad. Suatu batang loga berpenapang lingkaran eneria beban torsion sebesar 1 kn. Bila sudut puntir yang terjadi adah setiap panjang, tentukan diaeter batang tersebut apabila odulus kekakuan geser G = 85 GPa. Diketahui: = 1 kn Ditanyakan: D awab: D = = /57. = 0.098 G D D 10 G 8510 9 0.098 = G = 85 GPa.7 10.7 10 0.0 8 8 7. Berapakah tegangan geser aksiu pada poros pej berdiaeter 100 yang bekerja torsi 5 kn. entukan pula besar sudut puntir untuk setiap panjang poros, jika poros tersebut terbuat dari baja dengan odulus elastisitas G = 85 GN/. Diketahui: D = 100 G = 85 GN/ 11

[orsi] = 5 kn Ditanyakan: a) ax awab: b) / 0.1 9.815 D 10 a) ax ax r 510 0.05 9.81510 17.9MPa b) / G 510 9 8510 9.81510 0.0rad / 8. Pilihlah sebuah poros padat untuk sebuah otor berdaya 8 kw yang bekerja pada frekuensi 0 Hz. egangan geser aksiu terbatas pada 55.000 kn/. Diketahui: P = 8 kw ax = 55.000 kn/ Ditanyakan: D awab: sf = 0 Hz 159kW sf ax 159 0. 5510 8.N 0.77110 9 10 9 771 9110 adi = 0.00789 atau D = = 0.0158 = 15,8 9. aksirlah kapasitas yang dibawakan oleh oen puntir dari kopling baja yang ditepa secara terpadu pada poros, yang terlihat da gabar, yang dikendikan oleh tegangan geser izin 0.000 kn/ pada delapan baut. ingkaran baut tersebut berdiaeter 0. 117

[orsi] Diketahui: ijin = 0.000 kn/ D baut = 0 Ditanyakan: ijin awab: uas sebuah baut: Gaya izin untuk sebuah baut: A 1 0 70 7.0 10 010 8. kn Pijin A ijin 7.010 Karena kedelapan baut terdapat pada suatu jarak 0.1 dari subu pusat, aka ijin 8. 0.18 7. 1kN 10. Poros padat berbentuk silinder dengan ukuran yang bervariasi yang terlihat da gabar digerakkan oleh oen-oen puntir seperti ditunjukkan da gabar tersebut. Berapakah tegangan puntir aksiu da poros tersebut, dan diantara kedua katrol yang ada? Diketahui: 1 = 55 N = 85 N D 1 = 5 D = 100 118

[orsi] = 550 N = 110 N D = D = 75 Ditanyakan: ax awab: 550 75 55 10 10 5 1 1 7 1 1.7910 N / 5 1 10 85 50. 10 N / 5010 10 75.10 N / 10 adi ax = 1 = 1.79 x 10 7 N/ 11. Pada suatu poros pej berdiaeter 50 dan panjang 1 bekerja oen puntir sebesar 1 kn. Berapakah tegangan geser aksiu poros dan besarnya sudut puntir sepanjang poros tersebut. Poros terbuat dari baja dengan odulus kekakuan 85 GN/. Diketahui: D = 50 Ditanyakan: awab: = 1 = 1 kn G = 85 GN/ aks dan D 50 0.110 10 5 r 10 aks 1MPa Mpa 0.110 G 10 85 10 10 10 9 10 0.110 0.019rad 119

[orsi] atihan So 1. Moen puntir diberikan ke poros pej berdiaeter 100. egangan geser tidak boleh elebihi 0 MPa. Hitunglah oen puntir izin aksiu.. Sebuah Poros berongga epunyai diaeter luar D = 0 c dan diaeter da d = 0 c. Bila tegangan geser tidak elebihi 50 MPa, berapa oen puntir aksiu bisa ditahan poros dengan aan?. Batang pej AB terbuat dari baja dengan G = 80 GN/ disabungkan dengan batang BC terbuat dari uiniu berongga dengan G = 0 GN/ seperti terlihat pada Gabar di bawah ini. Sabungan kedua batang tersebut digunakan untuk enahan oen puntir sebesar 5500 N. Hitunglah: a) Sudut puntir yang terjadi pada sabungan tersebut b) egangan geser aksiu pada kedua batang. Suatu pulley dipasang pada suatu poros dengan diaeter 100 engai beban torsi sebesar kn. Sebuah kunci dipasang sebagai pengikat. Bila kekuatan geser bahan kunci ( τ ) sebesar 50 MPa, berapa ukuran iniu lebar kunci (b) bila panjangnya 80. 5. Sebuah poros bulat berongga epunyai diaeter luar D = 100 dan diaeter da d = 50. hitunglah: a) Moen inersia dan b) Perlihatkan dengan persaaan bahwa perbandingan oen inersia poros berongga dengan poros pej adah 15 : 1, dengan diaeter luar saa. Pegang erat roda keudi kehidupan Anda, bukan kaca spion Anda. (Paul Hanna) 10