SISTEM SATUAN. Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session Page 1. Dalam aplikasi mechanics kita memiliki 3 sistem dimensi dasar, yaitu

Dalam aplikasi mechanics kita memiliki 3 sistem dimensi dasar, yaitu SISTEM SATUAN 1. English Engineering (FMLT) system Force (F), Mass (M), Length (L), time (t) merupakan dimensi utama. Dengan satuan dasarnya, sebagai berikut: Force (F) : pound force (lb) Mass (M) : pound mass (lbm) Length (L) : foot (ft) Time (t) : second (s) Contoh : Hukum II Newton dapat ditulis : F = ma/gc dimana 1 lb = 32.2 ft lbm/lb s 2 gc = kotanta proporsionalitas 2. British gravitational (FLT) system Force (F), Length (L), time (t) merupakan dimensi utama. Dengan satuan dasarnya, sebagai berikut: Force (F) : slug (slug) Length (L) : foot (ft) Time(T) : second (s) Contoh : Hukum II Newton dapat ditulis : F = ma 3. System International (MLT) system Mass (M), Length (L), time (t) merupakan dimensi utama. Dengan satuan dasarnya, sebagai berikut: Mass (M) : kilo gram (kg) Length (L) : meter (m) Time (t) : second (s) Contoh : Hukum II Newton dapat ditulis : F = ma Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 1

Multiplication factor prefix Symbol 1 000 000 000 000=10 12 Tera T 1 000 000 000=10 09 giga G 1 000 000=10 06 mega M 1 000=10 03 kilo K 100=10 02 hecto h 10=10 01 deka da 0.1=10-01 deci d 0.01=10-02 centi c 0.001=10-03 milli m 0.000 001=10-06 micro μ 0.000 000 001=10-09 nano n 0.000 000 000 001=10-12 pico p 0.000 000 000 000 001=10-15 femto f 0.000 000 000 000 000 001=10-18 atto a Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 2

Quantity Unit Symbol Formula Acceleration Meter per second square m/s 2 Angle Radian rad Angular acceleration Radian per second Rad/s 2 Angular velocity Radian per second Rad/s Area Square meter m 2 Density Kilogram per meterkubic Kg/m 3 Energy Joule J N.m Force Newton N Kg.m/s frequency Hertz Hz 1/s Impulse Newton Second Kg.m/s Length meter m Mass Kilogram kg Moment of a force Newton meter N.m Power Watt W J/s Pressure Pascal Pa N/m 2 Stress Pascal Pa N/m 2 Time Second s Velocity Second m/s Volume, solids Cubic meter m 3 Volume, liquids Liter L 10-3 m 3 Work Joule J N.m Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 3

Quantity US Costomary Unit SI Equivalent Acceleration ft/s 2 0.3048m/s 2 in./s 2 0.0254m/s 2 Area ft 2 0.0929m 2 in 2 645.2 mm 2 Energy ft.lb 1.356 J Force kip 4.448KN lb 4.448N oz 0.2780N Impulse lb.s 4.448N.s Length ft 0.3048m in 25.40mm mi 1.609km Mass oz mass 28.35 g lb mass 0.4536 kg slug 14.59kg ton 907.2kg Moment of a force lb.ft 1.356N.m lb.in 0.1130N.m Moment of inertia Of an area in 4 0.4162x10 6 mm 4 Of a mass lb.ft.s 2 1.356 kg.m 2 Momentum lb.s 4.448kg.m/s Power ft.lb/s 1.356W hp 745.7W Pressure or stress lb/ft 2 47.88Pa psi 6.895kPa Velocity ft/s 0.3048m/s in/s 0.0254m/s Volume, solids ft 3 0.02832m 3 Volume, liquids gal 3.785 liter Work ft.lb 1.356 J Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 4

Tugas 1 nomor 1 Konversikan dalam satuan SI atau USCS a. 500 N b. 10 lbm c. 50 Pa d. 100N x 20 MN e. (50mN)(6GN) f. (400mm)(0.6MN) 2 g. 45 MN 3 /900Gg Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 5

Beban Axial Batang prismatic Definisi batang prismatic Elmen struktur yang memiliki sumbu longitudinal lurus dan penampang konstan di seluruh panjangnya. Contoh batang prismatic Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 6

Displacement pada batang prismatis Batang prismatis panjang L yang menerima gaya P akan mengalami displacement sebesar Dimana Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 7

Contoh : 1. Batang bar baja memiliki panjang L = 2.0 m. Ketika dibebani dalam tension, bar akan memanjang sebesar δ = 1.4 mm. Berapakah regangan yang terjadi pada batang bar tersebut? Solusi : 2. Prismatic bar dengan penampang lingkaran menerima gaya tarik axial.(seperti gambar dibawah) Perpanjangan yang terjadi adalah δ = 1.5 mm. Hitunglah tegangan tarik dan regangan yang terjadi pada bar tersebut? Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 8

Solusi : Tegangan yang terjadi merupakan tegangan uniaxial dan regangannnya dinamakan regangan uniaxial Assumsi : - Gaya bekerja pada sumbu batang - Batang merupakan batang prismatis yang homogen Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 9

TUGAS 1 NOMOR 2 a. Jika allowable stress bahan adalah 35000 psi,dan tegangan yang bekerja padanya adalah 20000 lb. Berapakah luas penampang minimum batang agar tidak patah? b. Jika bar patah pada regangan lebih besar daripada 0.15 dan panjang bar adalah L= 10 ft, berapakah maximum alloable deformation sebelum patah? Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 10

DISPLACEMENT PADA BATANG PRISMATIS YANG DIBEBANI OLEH LEBIH DARI SATU GAYA N 1 = -P 1 + P C + p D N 2 = P C + P D N 3 = P D Maka displacement batang, adalah Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 11

DISPLACEMENT PADA BATANG PRISMATIS YANG TAK SERAGAM BAGAIMANA METHODANYA? Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 12

TUGAS 1 NOMOR 4 Tentukan deformasi dari rod baja seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini, bila E = 200GPa. A A = 600 mm 2 B C A = 200mm2 D 200 KN 500 KN 300 KN 300mm 300mm 400mm Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 13

DISPLACEMENT PADA BATANG PRISMATIS DENGAN LUAS PENAMPANG BERVARIASI Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 14

TUGAS 1 NOMOR 5 D = 25 mm BATANG BAJA DITARIK SEPERTI GAMBAR DISAMPING MEMILIKI PENAMPANG MELINTANG LINGKARAN YANG TAPERED DARI DIAMETER 25 mm HINGGA BERDIAMETER 15mm PADA UJUNG YANG LAINNYA, PANJANG BATANG 300mm. HITUNGLAH PERPANJANGANNYA BILA BEBAN 60 KN BEKERJA SEPERTI GAMBAR? 300 mm D = 15 mm 60 KN Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 15

TEGANGAN PADA PENAMPANG MIRING Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 16

Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session hadisaputra@live.com Page 17