8
Gambar 12. Gaya F
1
dan F
2
yang mebentuk sudut a
Besarnya resultan adalah F =
α Cos
F F
F F
2 1
2 2
2 1
. 2
+ +
Bila sudut yang dibentuk atara dua gaya 30
o
, berapa Resultantenya?
1.1.3 Kesetimbangan
a. Pengertian kesetimbangan
Syarat kesetimbangan adalah jumlah momen-momen gaya terhadap titik kesetimbangan o sama dengan nol.
O
Gambar 13. Dua gaya pada batang membentuk kesetimbagan
Momen gaya F
1
terhadap O, M
1
= - F
1
. a searah Jarum Jam, momen gaya F
2
terhadap O, M
2
= +F
2
.b berlawanan arah Jarum Jam Persamaan kesetimbangannya:
? Mo = 0
F
2
. b - F
1
. a = 0 F
2
.=
. .
2 1
F a
F
? Mo = 0
b a
F
1
F
2
F
1
F
2
Di unduh dari : Bukupaket.com
9
Satuan momen: Nm atau kg.m, kg.cm, ton.m. Aplikasi Peehitungan momen biasanya dipergunakan dalam perhitungan pada
alat angkat sederhana, seperti pengungkit, tuas atau linggis.
b. Kesetimbangan Pada Benda Miring
Benda pada bidang miring dalam kondisi diam atau bergerak memiliki gaya-gaya yang mempengaruhinya, antara lain gaya berat,
gaya gesek f, gaya luar dan gaya normal N. Gaya berat W terletak pada titik pusat benda dan arahnya selalu menuju pusat bumi, gaya
gesek f arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda, gaya luar dapat berupa F yang besar dan arahnya tergantung pada
sumbernya. Gaya normal N merupakan reaksi tumpuan terhadap benda, arahnya tegak lurus dengan permukaan bidang. Nilai F
tergantung pada arah benda yang bekerja. Gambar di bawah ini menunjukkan gaya yang bekerja sejajar bidang lintasan.
Gambar 14. Kesetimbagan benda pada bidang miring
Diagram vektor berbentuk segitiga siku di mana :
θ sin
= mg
F
Jika gesekan diabaikan, agar tetap setimbang maka gaya F sebesar: F = W sin
o
dan N = W Cos ?
1.2. Tegangan
1.2.1 Pengertian Tegangan
Hukum Newton pertama tentang aksi dan reaksi, bila sebuah balok terletak di atas lantai, balok akan memberikan aksi pada lantai,
demikian pula sebaliknya lantai akan memberikan reaksi yang sama, sehingga benda dalam keadaan setimbang. Gaya aksi sepusat F
dan gaya reaksi F” dari bawah akan bekerja pada setiap penampang balok tersebut. Jika kita ambil penampang A-A dari balok, gaya
sepusat F yang arahnya ke bawah, dan di bawah penampang bekerja gaya reaksinya F” yang arahnya ke atas.
N
W N
y
Di unduh dari : Bukupaket.com
10
Pada bidang penampang tersebut, molekul-molekul di atas dan di bawah bidang penampang A-A saling tekan menekan, maka setiap
satuan luas penampang menerima beban sebesar:
A F
.
A A
F
Gambar 15. Tegangan yang timbul pada penampang A-A
Beban yang diterima oleh molekul-molekul benda setiap satuan luas penampang disebut tegangan. Tegangan biasanya
dinyatakan dengan huruf Yunani s thau.
A F
= σ
1.2.2 Macam-macam Tegangan
Tegangan timbul akibat adanya tekanan, tarikan, bengkokan, dan reaksi. Pada pembebanan tarik terjadi tegangan tarik, pada
pembebanan tekan terjadi tegangan tekan, begitu pula pada pembebanan yang lain.
a. Tegangan Normal
Tegangan normasl terjadi akibat adanya reaksi yang diberikan pada benda. Jika gaya dalam diukur dalam N, sedangkan luas
penampang dalam m
2
, maka satuan tegangan adalah
2
m N
atau
2
cm dyne
.
N
Tegangan normal bila luas penampang = A
m
2
dan besarnya gaya F
n
= kg.f
2
. m
f kg
A F
n
= =
σ
Gambar 16. Tegangan Normal
N
W
Di unduh dari : Bukupaket.com
11
Sedangkan tegangan trangensialnya:
2
. m
f kg
A F
q
= =
τ
b. Tegangan Tarik
Tegangan tarik pada umumnya terjadi pada rantai, tali, paku keling, dan lain-lain. Rantai yang diberi beban W akan mengalami tegangan
tarik yang besarnya tergantung pada beratnya.
F F
A
Gambar 17. Tegangan tarik pada batang penampang luas A
Persamaan tegangan tarik dapat dituliskan:
A F
A F
a t
= =
σ
Dimana : F = gaya tarik, dan A = luas penampang
c. Tegangan T ekan
