kurmi elemen mesin 1.docx

7/25/2019 Kurmi Elemen mesin 1.docx

1/20

1. Pengantar

1.1 Pengertian

Mata kuliah Mesin Desain adalah penciptaan baru dan mesin yang

lebih baik dan meningkatkan yang sudah ada. Sebuah mesin baru atau

mesin yang lebih baik adalah salah satu yang lebih ekonomis di biayakeseluruhan produksi dan operasi. Proses desain yang panjang dan

memakan waktu. Dari penelitian tersebut ide yang ada, ide baru harus

dipahami. Ide kemudian diteliti mengingat keberhasilan komersial dan

diberikan bentuk dan bentuk dalam bentuk gambar. Dalam penyusunan

gambar-gambar ini, perawatan harus diambil dari ketersediaan sumber

daya uang, pada pria dan bahan diperlukan untuk berhasil menyelesaikan

ide baru ke dalam realitas yang sebenarnya. Dalam merancang komponen

mesin, itu perlu untuk memiliki pengetahuan yang baik dari banyak mata

pelajaran seperti Matematika, Teknik Mekanika, ekuatan !ahan, Teori

Mesin, Proses "orkshop dan Teknik Menggambar.

1.2 Klasifkasi Desain Mesin

Desain mesin dapat diklasi#kasikan sebagai berikut$

%. Desain adaptif. Dalam kebanyakan kasus, pekerjaan desainer berkaitan

dengan adaptasi yang ada desain. &enis desain tidak memerlukan

pengetahuan atau keterampilan khusus dan dapat dicoba oleh desainer

pelatihan teknis biasa. Desainer hanya membuat pergantian kecil atau

modi#kasi yang ada desain produk.

'. Pengembangan desain. &enis desain membutuhkan pelatihan ilmiah

yang cukup besar dan desain kemampuan untuk memodi#kasi desain

yang ada menjadi ide baru dengan mengadopsi materi baru atau berbeda

metode pembuatan. Dalam hal ini, meskipun desainer dimulai dari desain

yang sudah ada, tapi #nal produk mungkin berbeda cukup nyata dari

produk asli.

(. Desain baru. &enis desain membutuhkan banyak penelitian,

kemampuan teknis dan berpikir kreati). *anya mereka desainer yang

memiliki kualitas pribadi dari tatanan yang cukup tinggi dapat mengambil

karya desain baru.Desain, tergantung pada metode yang digunakan, dapat

diklasi#kasikan sebagai berikut$

+a Desain Rasional. &enis desain tergantung pada rumus-rumus

matematika dari prinsip mekanika.

+b Desain empiris. &enis desain tergantung pada rumus empiris

berdasarkan praktek dan pengalaman masa lalu.

+c Desain industri. &enis desain tergantung pada aspek produksi untuk

memproduksi komponen mesin di industri.


2/20

+d Desain Optimum. Ini adalah desain terbaik untuk )ungsi tujuan yang

diberikan di bawah yang ditentukan kendala. Ini dapat dicapai

dengan meminimalkan e)ek yang tidak diinginkan.

+e Desain sistem. Ini adalah desain dari setiap sistem mekanis yang

kompleks seperti mobil. Desain+) lement. Ini adalah desain dari setiap elemen dari sistem mekanis

seperti piston, cranksha)t, menghubungkan batang, dll

+g omputer dibantu desain. &enis desain tergantung pada penggunaan

sistem komputer untuk embantu dalam penciptaan, modi#kasi,

analisis dan optimalisasi desain.

1.3 Pertimbangan umum dalam Desain Mesin

!erikut ini adalah pertimbangan umum dalam merancang

komponen mesin$

%. Jenis beban dan tekanan yang disebabkan oleh beban. !eban, pada

komponen mesin, dapat bertindak dalam beberapa cara karena yang

tekanan internal ditetapkan. !erbagai jenis beban dan tekanan yang

dibahas dalam bab dan /.

'. Gerak bagian atau kinematika dari mesin. eberhasilan operasi dari

setiap mesin tergantung pada pengaturan sederhana dari bagian-bagian

yang akan memberikan gerakan diperlukan.

0erakan dari bagian-bagian mungkin$

+a gerakan bujursangkar yang meliputi gerakan searah dan

reciprocating.+b gerak lengkung yang meliputi rotary, osilasi dan harmonis

sederhana.

+c kecepatan konstan.

+d percepatan konstan atau 1ariabel.

(. Pemilihan bahan. Sangat penting bahwa seorang desainer harus

memiliki pengetahuan mendalam tentang si)at-si)at bahan dan perilaku

mereka di bawah kondisi kerja. !eberapa penting karakteristik bahan

adalah$ kekuatan, daya tahan, 2eksibilitas, berat, ketahanan terhadap

panas dan korosi, kemampuan untuk melemparkan, dilas atau mengeras,machinability, kondukti1itas listrik, dll berbagai jenis bahan rekayasa dan

si)at mereka dibahas dalam bab '.

. Bentuk dan ukuran bagian-bagian. !entuk dan ukuran didasarkan pada

penilaian. Praktis terkecil penampang dapat digunakan, tetapi dapat

diperiksa bahwa tekanan diinduksi dalam dirancang penampang yang

cukup aman. Dalam rangka untuk merancang setiap bagian mesin untuk

bentuk dan ukuran, perlu untuk mengetahui kekuatan yang bagian harus

mempertahankan. *al ini juga penting untuk mengantisipasi tiba-tiba

beban diterapkan atau dampak yang dapat menyebabkan kegagalan.


3/20

/. Perlawanan gesekan dan pelumasan. Selalu ada kehilangan daya

karena gesekan resistensi dan perlu dicatat bahwa gesekan awal adalah

lebih tinggi dari menjalankan gesekan. 3leh karena itu, penting bahwa

perhatian harus diberikan untuk masalah pelumasan semua permukaan

yang bergerak dalam kontak dengan orang lain, baik dalam berputar,geser, atau bantalan rolling.

4. Nyaman dan ekonomis tur. Dalam merancang, #tur operasi mesin

harus dipelajari secara hati-hati. 5wal, mengendalikan dan menghentikan

tuas harus berada di dasar penanganan nyaman. Penyesuaian untuk

pakaian harus disediakan menggunakan berbagai pengambilan perangkat

dan mengatur mereka sehingga penyelarasan bagian yang diawetkan. &ika

bagian yang harus diubah untuk produk yang berbeda atau diganti karena

aus atau pecah, akses mudah harus disediakan dan perlunya

menghilangkan bagian lain untuk mencapai hal ini harus dihindari jika

mungkin. 3perasi ekonomis dari mesin yang akan digunakan untuk

produksi, atau untuk pengolahan bahan harus dipelajari, untuk

mengetahui apakah ia memiliki kapasitas maksimum konsisten dengan

produksi pekerjaan yang baik.

6. Gunakan bagian standar. Itu Penggunaan bagian standar erat terkait

biaya, karena biaya standar atau bagian saham hanya sebagian kecil dari

biaya bagian serupa yang dibuat untuk memesan. Standar atau saham

bagian harus digunakan bila memungkinkan7 bagian yang pola sudah

yang ada seperti roda gigi, puli dan bantalan dan bagian yang mungkin

dipilih dari toko biasa saham tersebut sekrup, mur dan pin. !aut dankancing harus sesedikit mungkin untuk menghindari keterlambatan yang

disebabkan oleh perubahan latihan, reamers dan keran dan juga untuk

mengurangi jumlah kunci pas diperlukan.

8. eselamatan operasi. !eberapa mesin yang berbahaya untuk

beroperasi, terutama mereka yang dipercepat untuk memastikan produksi

pada tingkat maksimum. 3leh karena itu, setiap bergerak bagian dari

mesin yang adalah dalam 9ona seorang pekerja dianggap sebagai bahaya

kecelakaan dan mungkin menjadi penyebab cedera. 3leh karena itu, perlu

bahwa seorang desainer harus selalu menyediakan perangkat keamananbagi keselamatan operator. Peralatan keselamatan harus sekali tidak

mengganggu pengoperasian mesin.

:. !asilitas "orkshop. Seorang insinyur desain harus akrab dengan

keterbatasan nya lokakarya majikan, untuk menghindari perlunya

memiliki pekerjaan yang dilakukan di beberapa bengkel lainnya. *al ini

kadang-kadang diperlukan untuk merencanakan dan mengawasi operasi

lokakarya dan untuk menyusun metode untuk pengecoran, penanganan

dan mesin bagian-bagian khusus.

%;.Jumlah mesin yang akan diproduksi. &umlah artikel atau mesin akandiproduksi mempengaruhi desain di sejumlah cara.


4/20

biaya yang disebut biaya tetap atau biaya tinggi yang didistribusikan

melalui jumlah artikel yang akan diproduksi. &ika hanya beberapa artikel

yang harus dibuat, biaya tambahan tidak dibenarkan kecuali mesin besar

atau dari beberapa desain khusus. Perintah menyerukan sejumlah kecil

produk tidak akan mengi9inkan beban yang tidak semestinya dalamproses lokakarya, sehingga desainer harus membatasi spesi#kasi untuk

standar bagian sebanyak mungkin.

%%. Biaya konstruksi. !iaya pembangunan sebuah artikel adalah

pertimbangan yang paling penting terlibat dalam desain. Dalam beberapa

kasus, sangat mungkin bahwa biaya tinggi sebuah artikel mungkin segera

bar dari pertimbangan lebih lanjut. &ika sebuah artikel telah ditemukan

dan tes tangan membuat sampel memiliki menunjukkan bahwa ia

memiliki nilai komersial, itu kemudian memungkinkan untuk

membenarkan pengeluaran jumlah yang besar uang dalam desain dan

pengembangan mesin otomatis untuk menghasilkan artikel, terutama jika

bisa dijual dalam jumlah besar. Tujuan desain mesin di bawah semua

kondisi, harus mengurangi biaya produksi untuk minimum.

%'. Perakitan. Setiap mesin atau struktur harus dirakit sebagai sebuah

unit sebelum bisa )ungsi. =nit besar harus sering dirakit di toko, diuji dan

kemudian dibawa ke mereka tempat pelayanan. >okasi akhir dari mesin

apapun yang penting dan insinyur desain harus mengantisipasi lokasi

yang tepat dan )asilitas lokal untuk ereksi.

1.4 Prosedur umum di Mesin Desain

Dalam merancang komponen mesin, tidak ada aturan yang kaku. Itu

masalah dapat dicoba dengan beberapa cara. ?amun, secara umum

prosedur untuk memecahkan masalah desain adalah sebagai berikut$

%. Pengakuan kebutuhan. Pertama-tama, membuat pernyataan lengkap

masalah, menunjukkan kebutuhan, tujuan atau tujuan dilakukannya Mesin

harus dirancang.

'. #intesis $%ekanisme&. Pilih mekanisme yang mungkin atau elompok

mekanisme yang akan memberikan gerakan yang diinginkan.

(.'nalisis kekuatan. Menemukan gaya yang bekerja pada masing-masinganggota mesin dan energi ditransmisikan oleh masing-masing anggota.

. Pemilihan bahan. Pilih bahan yang paling cocok untuk setiap anggota

dari mesin.

/. Desain elemen $(kuran dan %enekankan&. @ari ukuran setiap anggota

dari mesin dengan mempertimbangkan gaya yang bekerja pada anggota

dan tekanan yang diijinkan untuk bahan yang digunakan. Itu harus diingat

bahwa setiap anggota harus tidak membelok atau merusak daripada

batas yang dii9inkan.

4. %odikasi. Memodi#kasi ukuran anggota setuju dengan pengalamanmasa lalu dan penilaian untuk mem)asilitasi pembuatan. Itu modi#kasi


5/20

juga mungkin diperlukan dengan pertimbangan manu)aktur untuk

mengurangi biaya keseluruhan.

6. %enggambar lengkap. Menggambar gambar rinci dari setiap komponen

dan perakitan mesin dengan spesi#kasi lengkap untuk proses manu)aktur

yang disarankan.8. Produksi. omponen, sesuai gambar, diproduksi di bengkel. Diagram

alir untuk prosedur umum dalam desain mesin ditunjukkan pada 0ambar.

%.%.

Catatan$ !ila ada sejumlah komponen di pasar memiliki kualitas yang

sama e#siensi, daya tahan dan biaya, maka pelanggan akan secara alami

menarik terhadap produk yang paling menarik. stetika dan ergonomi

adalah #tur yang sangat penting yang memberikan rahmat dan kilau

dengan produk dan mendominasi pasar.

1.5 Satuan Dasar

Pengukuran kuantitas #sik adalah salah satu operasi yang paling

penting dalam rekayasa dunia teknik. Setiap kuantitas diukur dalam

beberapa satuan yang berbeda-beda, tetapi diterima secara internasional,

disebut satuan dasar.

1.6 Satuan Turunan

!eberapa satuan yang dinyatakan dalam satuan lain, yang berasal

dari satuan dasar, yang dikenal sebagai satuan turunan, misalkan satuan

luas, kecepatan, percepatan, tekanan, dll

1. Sistem Satuan

*anya ada empat sistem Satuan, yang umum digunakan dan diakui

secara umum.

5ntara lain$

%. Sistem Satuan @.0.S., '. Sistem Satuan A.P.S. , (. Sistem Satuan M..S.

,dan . Sistem Satuan S.I. arena pada rangkaian pembelajaran kita

sekarang memberlakukan satuan SI, oleh karena itu, kita akan membahas

sistem satuan ini saja.

1.! Satuan S.". #Sistem "nternasional$

Pada on)erensi =mum kesebelas B !erat dan =kuran telah

direkomendasikan menjadi satu dan dengan sistematis berdasarkan

sistem satuan dasar dan diturunkan untuk penggunaan internasional.

Sistem ini sekarang sedang digunakan di banyak negara. Di India, standar

!erat dan =kuran 5ct %:/4 + kita beralih ke M..S. unit telah dire1isi

untuk mengenali semua unit SI dalam industry dan perdagangan.

Dalam sistem satuan ini, ada tujuh satuan dasar dan dua satuantambahan, yang


6/20

mencakup seluruh bidang sains dan teknik. =nit-unit ini ditunjukkan pada

Tabel %.%

Tabel %.%. Aundamental dan tambahan unit.

?o uantitas #sik SatuanSatuan dasar% Panjang +l Meter +m' Massa +m ilogram +kg( "aktu +t edua +s Suhu +T el1in +/ 5rus listrik +I 5mpere +54 Intensitas >uminous +I1 @andela +cd6 &umlah 9at +n Mole +molSatuan Tambahan% sudut Pesawat +C, , E, F inear 5 m s'

( ecepatan Sudut G rad s percepatan sudut J rad s'

/ Massa &enis K kg m(4 0aya, !erat, A ," ?7 %? L %kg-m s'

6 Tekanan P ? m'

8 erja, nergi, ntalpi ", , * &7 %& L %?-m: Daya P "7 %" L %& s%

;

5bsolute atau 1iskositas

dinamis

?-s m'

%

%

Hiskositas kinematis H m' s

%

'

Arekuensi A *97 % *9 L % siklus

s%(. 0as < &


7/20

konstan kg %

(

0as Ideal < &kg

%

onduktansi Thermal * " m'

%

/

Thermal kondukti1itas " m

%

4

alor &enis @ &kg

%

6

molar atau massa

molekul

M kg mol

1.% Meter

Meter dide#nisikan sebagai panjang sama dengan % 4/; 64(,6(

panjang gelombang dalam ruang hampa radiasi sesuai dengan transisiantara tingkat ' p%; dan / d/ dari rypton- 84 atom.

1.1& Kilogram

ilogram dide#nisikan sebagai massa prototipe internasional +blok

standar platinum iridium

paduan dari kilogram, disimpan di !iro Internasional !erat dan =kuran di

Se1res

dekat Paris.

1.11 Se'ond

edua dide#nisikan sebagai durasi : %:' 4(% 66; periode radiasi

yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat hyper#ne dari keadaan

dasar dari cesium - %(( atom.

1.12 Presentation dari satuan dan nilain(a

Perubahan sering dalam kehidupan hari ini di)asilitasi oleh badan

internasional yang dikenal sebagai 3rganisasi Standar Internasional +IS3

yang membuat rekomendasi mengenai prosedur standar internasional.

Pelaksanaan rekomendasi >S3, di negara, dibantu oleh organisasi yang

ditunjuk untuk tujuan tersebut. Di India, !iro Standar India +!IS, telah

dibuat untuk tujuan ini. ita telah membahas bahwa unit mendasar dalam

SI, untuk panjang, massa dan waktu meter, kilogram dan kedua masing-

masing. ?amun dalam praktek yang sebenarnya, tidak perlu untuk

mengungkapkan semua panjang dalam meter, semua massa dalam

kilogram dan sepanjang waktu dalam hitungan detik. ami akan, kadang-

kadang, menggunakan unit dasar, yang merupakan kelipatan atau di1isi

dari unit dasar kita dalam puluhan. Sebagai contoh yang khas, meskipun

meter adalah satuan panjang, namun panjang yang lebih kecil dariseperseribu meter terbukti menjadi unit yang lebih, terutama di dimensi


8/20

gambar. =nit dasar tersebut dibentuk dengan menggunakan awalan

dalam unit dasar untuk menunjukkan multiplier. Da)tar lengkap dari

awalan ini diberikan pada tabel berikut$

Table %.(. 5walan yang digunakan dalam unitdasar.

!a)tor by whi)h the unit

is multiplied

#tandard

form Pre*

'bbre+iati

on

% ;;; ;;; ;;; ;;; %;%' tera T% ;;; ;;; ;;; %;: giga 0% ;;; ;;; %;4 mega M%;;; %;( kilo k

%;; %;'hectoB h

%; %;% decaB da;.% %;N% deciB d;.;% %;N' centiB c;.;;% %;N( milli m;.;;; ;;% %;N4 micro O;.;;; ;;; ;;% %;N: nano n

;.;;; ;;; ;;; ;;% %;N%' pico p

1.13 )kuran untuk satuan S"on)erensi =mum kesebelas !erat dan =kuran direkomendasikan

hanya satuan mendasar dan berasal dari satuan SI. Tapi itu tidak merinci

aturan untuk penggunaan satuan. emudian banyak ilmuwan dan insinyur

mengadakan sejumlah pertemuan untuk gaya dan penggunaan satuan SI.

!eberapa keputusan dari pertemuan ini adalah$

%. =ntuk nomor memiliki lima digit atau lebih, angka harus

ditempatkan dalam kelompok tiga dipisahkan oleh spasi +bukan

koma BB menghitung baik ke kiri dan kanan titik desimal.'. Dalam nomor empat digit BBB, ruang tidak diperlukan kecuali nomor

empat digit digunakan dalam kolom angka dengan lima digit atau

lebih.(. Sebuah garis akan digunakan untuk memisahkan satuan yang

dikalikan bersama-sama. Misalnya, newton meter ditulis sebagai

?-m. Seharusnya tidak bingung dengan m?, yang merupakan

singkatan dari newton mili.. &amak tidak pernah digunakan dengan simbol. Misalnya, meter atau

meter ditulis sebagai m./. Semua simbol ditulis dalam huru) kecil kecuali simbol berasal dari

nama-nama yang tepat. Misalnya, ? untuk newton dan " untukwatt.


9/20

4. Satuan dengan nama-nama para ilmuwan seharusnya tidak mulai

dengan huru) kapital ketika ditulis secara penuh. Misalnya, :;

newton dan tidak :; ?ewton.

Pada saat menulis buku ini, penulis meminta nasihat dari berbagai

otoritas internasional, mengenai penggunaan satuan dan nilai-nilai

mereka. Tetap melihat reputasi internasional penulis, serta popularitas

internasional buku-buku mereka, diputuskan untuk menyajikan BBBB

satuan akhir.

B 5walan ini umumnya menjadi usang, mungkin karena

kebingungan. Selain itu hal ini menjadi praktek kon1ensional untuk

menggunakan hanya mereka kekuatan sepuluh yang sesuai dengan

%;(Q, di mana Q adalah seluruh nomor positi) atau negati).

BB Di negara-negara tertentu, koma masih digunakan sebagai tanda

desimal

BBB Di negara-negara tertentu, ruang yang digunakan bahkan di

nomor empat digit.

BBBBDalam beberapa makalah pertanyaan tentang uni1ersitas dan

lainnya badan memeriksa nilai standar tidak digunakan. Para penulis

telah mencoba untuk menghindari pertanyaan seperti dalam teks

buku. ?amun, di tempat-tempat tertentu pertanyaan dengan nilai-

nilai sub-standar harus dimasukkan, dengan tetap melihat man)aat

dari pertanyaan dari sudut pembaca.

?ilai-nilai mereka sebagai per rekomendasi dari IS3 dan !IS. Diputuskan

untuk menggunakan$

/;; not /;; 3r ,/;;6/ 8:;

;;; not 6/8:;;;; 3r

6,/8,:;

,;;;

;.;%' // not ;.;%'// 3r .;%'//

(; %;4 not

(,;;,;;,;;

; 3r ( %;6

5ngka-angka yang disebutkan di atas dimaksudkan untuk nilai-nilai

numerik saja. Sekarang mari kita bahas tentang satuan. ita tahu bahwa

unit mendasar dalam sistem SI unit untuk panjang, massa dan waktu yang

meter, kilogram dan kedua masing-masing. Sementara mengekspresikan

jumlah ini, kami merasa memakan waktu untuk menulis satuan seperti

meter, kilogram dan detik, penuh, setiap kali kita menggunakannya.

Sebagai hasil dari ini, kami merasa cukup nyaman untuk menggunakan

beberapa singkatan standar$

ita akan menggunakan$

m untuk meter atau meterkm untuk kilometer atau kilometer


10/20

kg untuk kilogram atau kilogram

t untuk ton atau ton

s untuk kedua atau detik

min selama satu menit atau menit

?-m untuk newton meter +misalnya pekerjaan yang dilakukan?M untuk kilonewton meter

re1 untuk re1olusi atau re1olusi

rad untuk radian atau radian

1.14 Massa dan *erat

adang-kadang banyak kebingungan dan kesalahpahaman dibuat,

sementara menggunakan berbagai sistem satuan dalam pengukuran

kekuatan dan massa. *al ini terjadi karena kurangnya pemahaman yang

jelas tentang perbedaan antara massa dan berat. !erikut de#nisi dari

massa dan berat yang harus jelas dipahami$

Massa. Ini adalah jumlah materi yang terkandung dalam tubuh

tertentu dan tidak berbeda dengan perubahan posisi pada permukaan

bumi. Massa tubuh diukur dengan perbandingan langsung dengan massa

standar dengan menggunakan keseimbangan tuas.

*erat. Ini adalah jumlah tarik, yang bumi diberikannya pada tubuh

tertentu. Sejak tarik ber1ariasi dengan jarak tubuh dari pusat bumi,

karena itu, berat tubuh akan ber1ariasi dengan posisinya di permukaan

bumi +mengatakan lintang dan ketinggian. Dengan demikian jelas, bahwa

berat adalah sebuah gaya.

Tarik bumi dalam satuan metrik di permukaan laut dan / R lintang

telah diadopsi sebagai satu satuan gaya dan disebut sebagai salah satu

kilogram dari gaya. Dengan demikian, itu adalah jumlah yang pasti dari

gaya. Tapi, sayangnya, memiliki nama yang sama dengan satuan massa.

!erat diukur dengan menggunakan keseimbangan pegas, yang

menunjukkan ketegangan yang ber1ariasi di pegas sebagai tubuh

dipindahkan dari satu tempat ke tempat.

Catatan$ ebingungan dalam satuan massa dan berat dihilangkan

untuk sebagian besar, dalam satuan SI. Dalam sistem ini, massa diambil


11/20

di kg dan berat di newton. *ubungan antara massa +m dan berat +" dari

tubuh adalah

" Lm,g or m L" g

Dimana " adalah dalam ?ewton, m dalam kg dan g adalah percepatan

gra1itasi dalam ms'.

1.15 "nersia

Ini adalah properti dari suatu hal, berdasarkan mana tubuh tidak

bisa bergerak sendiri atau mengubah gerak disampaikan untuk itu.

1.16 +ukum ,erak

?ewton telah merumuskan tiga hukum gerak, yang merupakan

postulat dasar atau asumsi yang seluruh sistem dinamika didasarkan.

Seperti hukum ilmiah lain, ini juga dibenarkan sebagai *asil, sehingga

diperoleh, setuju dengan pengamatan yang sebenarnya. !erikut ini adalah

tiga hukum gerak$

%. *ukum ?ewton Pertama Motion. Ini menyatakan, Setiap tubuh terus

di negaranya istirahat atau gerak seragam dalam garis lurus, kecuali

ditindaklanjuti oleh kekuatan eksternal . *al ini juga dikenal sebagai

*ukum Inersia.'. *ukum ?ewton edua Motion. Ini menyatakan, Tingkat perubahan

momentum berbanding sebanding dengan gaya terkesan danberlangsung dalam arah yang sama di mana tindakan kekerasan .

(. *ukum etiga ?ewton dari Motion. Ini menyatakan, =ntuk setiap aksi,

selalu ada yang sama dan


12/20

dan laju perubahan momentum

mvmu

t =

m(vu)t

=m.a

U (vut =a) or Aorce, A ma atau A L k m a

di mana k adalah konstanta proporsionalitas.

Demi kenyamanan, satuan gaya yang diadopsi adalah seperti yang

menghasilkan akselerasi =nit untuk tubuh satuan massa.

A L m,aL Massa Percepatan

1& - Tetbook o/ Ma'0ine Desain

Dalam sistem SI unit, satuan gaya disebut newton +singkat ditulis

sebagai ?. Sebuah newton mungkin dide#nisikan sebagai kekuatan,

sementara bertindak atas massa satu kg, menghasilkan percepatan % m

s' di arah di mana ia bertindak. Demikian

%? L %kg % m s' L %kg-m s'

11! -bsolute dan graitasi )nit -ngkatan

ita telah membahas, bahwa ketika tubuh massa % kg bergerak dengan

percepatan

% ms', gaya yang bekerja pada tubuh adalah salah satu newton +singkat

ditulis sebagai % ?. arena itu, ketika samatubuh bergerak dengan

percepatan :,8% ms', gaya yang bekerja pada tubuh adalah :.8%?. Tapi

kita menunjukkan % kg massa, tertarik terhadap bumi dengan percepatan:,8% ms'sebagai kekuatan % kilogram +singkat ditulis sebagai kg) atau

berat % kilogram +kg singkat ditulis sebagai-wt. Dengan demikian jelas

bahwa

%kg) L %kg :,8% ms'L :,8% kg -ms'L :,8% ? ...+ %? L

%kg-ms'

=nit di atas kekuatan yaitu kilogram gaya +kg) disebut gra1itasi atau unit

insinyur dari

kekuatan, sedangkan netwon adalah unit absolut atau ilmiah atau SI

kekuatan. Dengan demikian jelas, bahwa unit gra1itasi adalah VgV kalisatuan gaya dalam satuan absolut atau SI.


13/20

Ini akan menarik untuk mengetahui bahwa massa tubuh di unit

mutlak adalah numerik sama dengan berat tubuh yang sama di unit

gra1itasi.

Sebagai contoh, pertimbangkan sebuah badan yang massanya, m L %;;

kg. ekuatan, dengan yang akan tertarik ke arah pusat bumi,

A L m,aL m,gL %;; :,8% L :8% ?

Sekarang, per de#nisi, kita tahu bahwa berat badan adalah

kekuatan, dengan yang tertarikmenuju pusat bumi

!erat tubuh,

"L 981N=981

9,81=100kgf U+ % kg) L :,8% ?

Secara singkat, berat badan massa m kg di tempat di mana

percepatan gra1itasi adalah VgV ms'

adalah m,gnewton.

1.1% Momen -ngkatan

Ini adalah e)ek balik yang dihasilkan oleh kekuatan, pada tubuh, di

mana ia bertindak. Saat kekuatan adalah sama dengan produk dari

kekuatan dan jarak tegak lurus dari titik, tentang yang saat diperlukan,

dan garis aksi gaya. Secara matematis,

Momen gaya L A l

di mana A L 5ngkatan bertindak pada tubuh, dan

l L jarak tegak lurus dari titik dan garis aksigaya +A seperti ditunjukkan pada 0ambar. %.'.

1.2& Pasangan

Dua kekuatan paralel yang sama dan berlawanan, garis yang

tindakan adalah bentuk yang berbeda beberapa, seperti ditunjukkan pada

0ambar. %.(.

&arak tegak lurus +Q antara garis aksi dari dua sama dan

berlawanan paralel Pasukan dikenal sebagai lengan pasangan. !esarnya

pasangan +yaitu saat beberapa adalah produk salah satu kekuatan dan

lengan dari pasangan. Secara matematis,

Momen pasangan L A Q Sebuah sedikit pertimbangan akan

menunjukkan, bahwa pasangan tidak menghasilkan gerak translatory

+yaitu gerak dalam garis lurus. Tapi, beberapa menghasilkan gerak rotasi

tubuh yang ia bertindak.

1.21 Massa enis

Massa jenis dari material adalah perbandingan massa dari suatu

benda dengan 1olume benda tersebut. Tebel ini menunjukkan beberapa

massa jenis dari berbagai material yang dapat digunakan sebagai acuan.


14/20

1.22 Momen "nersia

Telah disepakati sejak lama bahwa bagian dari semua benda terdiri

dari banyak partikel partikel kecil. &ika massa setiap partikel dikalikan

dengan kuadrat jarak tegak lurus tetap maka total dari jumlah tersebut

dinyatakan sebagai massa inersia dari benda hal ini dilambangkan denga

I.Partikel kecil dari m%,m',m(,m jika k%,k',k(,k.adalah jarak dari garis

tetap seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini maka massa inersia

dari seluruh bagian benda ini dapat dirumuskan dengan $

I L m%+k%'Wm'+k''Wm(+k('Wm+k'W........Wmn+kn'

&ika massa dari semua bagian dapat diasumsikan untuk )okus pada suatu

titik +dikenbal sebagai pusat massa atau pusat gra1itasi pada jarak dari

sumbu yang diberikan maka

mk'L m%+k%'Wm'+k''Wm(+k('Wm+k'

I L mk'

&arak disebut jari jari rotasi ini dapat dide)enisikan sebagai jarak dari

re)erensi yang diberikan dimana seluruh bagian dari massa diasumsikan

terkosentrasi untuk memberikan nilai yang sama pada I.

Satuan S.I dari momen inertia adalah g- m'


15/20

@atatan $

% $ &ika bagian momen inersia terhadapt suatu sumbu melalui pusat

gra1itasi maka pada saat itu inersia mengenai sumbu paralel lainnya

dapat diperoleh dengan menggunakan paralel sumbu teorema momen

inersia pada sumbu paralel.

IPL I0W mh'

Dimana I0 $ Momen Inersia dari bagian yang berpotongan dengan pusat

gra1itasi

h $ &arak dari ' garis yang paralel

' $ !erikut ini adalah nilai nilai untuk kasus yang sederhana Momen inersia

untuk

+a. disk tipis dengan radius r suatu sumbu melalui pusat gra1itasi

dan tegak lurus dengan bidang disk adalah

I Lmr

2

2 dan momen inersia jika diketahui diameter I Lmr

2

4

+b. =ntuk batang panjang > suatu sumbu melalui pusat gra1itasinya

dan tegak lurus dengan panjangnya.

I0L ml' %'

Dan momen inersia yang paralel dengan perpotonganya diberikan

IP L ml'(

( $ Momen Inersia untuk silinder padat dengan jari jari < dan panjang >

sekitar sumbu longitudinal atau polar

I Lmr

2

2

Dan Momen Inersia yang melalui pusatnya tegak lurus dengan sumbu

memanjang maka7

IP L m +r2

4 Wl2

12

1.23 Momentum -ngular

Ini adalah hasil dari momen inersia, massa dan kecepatan sudut dari

setiap bagian secara matematis dituliskan


16/20

Momen 5ngular L I w

Dimana I $ Momen Inertia

w $ ecepatan sudut

1.24 Torsi Torsi dapat dide#nisikan sebagai hasil gaya dan jarak tegak lurus dari

jajaran aksi yang berasal dari titik atau sumbu. Pertimbangan kecil akan

menunjukkan bahwa torsi setara dengan beberapa aksi atas tubuh.

*ukum kedua ?ewton tentang gerak bila diterapkan untuk memutar

badan menyatakan, torsi adalah tepat sebanding dengan laju perubahan

sudut

momentum. Secara matematis, Torsi dapat dijabarkan seperti dibawah ini

!eberapa 0aya yang berasal dari dua lengan dan gaya torsi

1.25 )sa0a

Setiap kali gaya yang bekerja pada suatu benda dan mengalami

perpindahan dalam arah gaya maka usaha dapat dikatakan telah

dikerjakan. Sebagai contoh, jika sebuah gaya A yang bekerja pada benda

menyebabkan perpindahan Q benda dalam arah gaya, maka

(saha Gaya * Perpindahan ! * .

&ika gaya ber1ariasi secara linear dari nol sampai nilai maksimum A, maka

(saha /0! * . !12 * .

etika kopel atau torsi +T yang bekerja pada benda menyebabkan

perpindahan sudut +E terhadap suatu sumbu tegak lurus terhadap bidang

pasangan, maka

(saha 3orsi * Perpindahan 'nguler 3,

=nit kerja tergantung pada unit kekuatan dan perpindahan. Dalam S. I.

sistem unit,=nit praktis kerja adalah ?-m. *al ini adalah kerja yang dilakukan oleh


17/20

gaya % newton, ketika menggantikan benda melalui % meter. Pekerjaan %

?m dikenal sebagai joule +singkat ditulis sebagai &, sehingga % ?m L % &.

@atatan$ Saat menulis unit kerja, itu adalah praktek umum untuk

menempatkan unit angkatan pertama diikuti oleh unit perpindahan

+misalnya ?-m.

1.26 Da(a

*al ini dapat dide#nisikan sebagai tingkat melakukan pekerjaan atau

kerja yang dilakukan per satuan waktu. Secara matematis dapat ditulis,

Daya $P& (saha 1 "aktu " 1 t

Dalam sistem SI unit, satuan daya adalah watt +singkat ditulis sebagai "

yang sama dengan % & s atau %?-m s. Dengan demikian, kekuatan yang

dikembangkan oleh kekuatan A +dalam newton bergerak dengan

kecepatan 1m s adalah A1 watt. =mumnya, sebuah unit yang lebih besar

dari kekuatan yang disebut kilowatt +k" singkat ditulis sebagai

digunakan yang sama %;;; ".

@atatan $

%. &ika T adalah torsi ditransmisikan dalam ?m atau & dan X adalah

kecepatan sudut dalam rad s, maka Power, P 3 L 3 '

N 1 4; watts ... L ' N14;di mana ? adalah kecepatan dalam r.p.m.

'.


18/20

*al ini adalah energi yang dimiliki oleh benda, untuk melakukan

pekerjaan, berdasarkan posisinya. Sebagai contoh, benda diangkat ke

beberapa ketinggian di atas tingkat dasar memiliki energi potensial,

karena dapat melakukan beberapa pekerjaan dengan jatuh di permukaan

bumi.

P,4, ", h m,g,h

" L "eight o) the body,

m L Mass o) the body, and

h L Distance through which the body )alls.

Dapat dicatat bahwa

+a !ila " adalah newton dan h dalam meter, maka energi potensial akan

di ?m.

+b !ila m adalah kg dan h dalam meter, maka energi potensial juga akan

di ?m seperti yang dibahas

di bawah $

ita tahu bahwa energi potensial L m.g.h L kg ms' Q m L ?.m

% ? L % kg.m s'

2. nergi regangan.

*al ini adalah energi potensial yang tersimpan oleh badan elastisketika cacat. Suatu

pegas yang terkompresi memiliki jenis energi, karena dapat melakukan

beberapa pekerjaan dalam memulihkan bentuk semula. Dengan

demikian, jika pegas dikompresi kekakuan yang +s ? per unit de)ormasi

+yaitu perpanjangan atau kompresi mengalami de)ormasi melalui jarak Q

oleh " berat benda, maka

4nergi Regangan 8 " * . 8 s,*2

Dalam kasus pegas torsi kekakuan yang +[ ?m per unit de)ormasi angular

ketika memutar

melalui radian sudut E, maka

4nergi Regangan 8 9, 2


19/20

3. nergi kinetik.

*al ini adalah energi yang dimiliki oleh benda, untuk melakukanpekerjaan, berdasarkan massanya dan kecepatan gerak. &ika benda

massanya m mencapai suatu kecepatan 1 dari sisa waktu t, di bawah

pengaruh dari gaya A dan menggerakkan jarak s, maka

(saha !,s m,a,s

nergi kinetik dari benda atau energi kinetik translasi,

Dapat dicatat bahwa ketika m kg dan 1 dalam m s, maka energi

kinetik akan dalam ?m sebagai dibahas berikut$

ita tahu bahwa energi kinetik,

@atatan$

%. etika benda saat massa inersia I +sekitar sumbu yang diberikandiputar sekitar sumbu itu, dengan kecepatan sudut X, maka ia

memiliki beberapa energi kinetik. Pada kasus ini,

'. etika benda memiliki kedua linear dan gerakan angular,

misalnya roda mobil yang bergerak, maka total kinetik energi

benda adalah sama dengan jumlah energi kinetik linear dan

sudut.

(. nergi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, meskipun dapat

diubah dari satu bentuk ke setiap bentuk, di mana energi bisa

eksis. Pernyataan ini dikenal sebagai V*ukum onser1asi nergiV.

. kehilangan energi dalam satu bentuk selalu disertai dengan

peningkatan setara dalam bentuk lain. etika pekerjaan dilakukan

pada benda kaku, pekerjaan diubah menjadi energi kinetik atau

potensial atau digunakan dalam mengatasi gesekan. &ika tubuh


20/20

elastis, beberapa pekerjaan juga akan disimpan sebagai energi

regangan.

kurmi elemen mesin 1.docx

Documents