25 Teknologi Dasar Otomotif
Momen gaya positif ternyata lebih besar daripada momen gaya negatif maka batang berputar ke kanan.
D. Momen Kopel
Sebuah kopel dapat didefinisikan sebagai dua gaya yang pararel yang
mempunyai besar
yang sama,
arahnya berlawanan dan dipisahkan oleh jarak yang tegak lurus, contoh
gambar ini
akan memperjelas
pemahaman ini. Bila kedua gaya tangan kanan dan tangan kiri untuk memutarkan alat itu sama
besarnya, arahnya berlawanan, satu mendorong dan satunya lagi menarik maka pasangan gaya-pasangan gaya itu disebut
pasangan atau Gaya kopel. Dalam diagram gaya digambarkan sebagai berikut.
F
1
=F
2
F
1
gaya tarik ke atas. F
2
gaya tekan ke bawah. Jarak antara kedua gaya
tersebut dengan titik A sama panjang
F
1
A = F
2
A Karena gerakan gaya itu memutar maka momen besarnya sama dengan
besarnya gaya dikalikan jaraknya. M = F a.
M = momen gaya kopel N m atau kgf m F = gaya kopel N
a = tangkai atau lengan gaya kopel m. Bila arah perputaran gaya kopel itu ke kanan maka dinamakan positif diberi tanda
+ dan bila arahnya ke kiri maka dinamakan negatif diberi tanda -.
26 Teknologi Dasar Otomotif
Contoh Soal
Dengan gaya kopei sebesar 10 N kita memutar tangkai tap ke kanan. Hitunglah momen kopel yang terjadi bila panjang tangki 15 cm
Penyelesaian: M = F . a
= 10 N . 0,15 m = 1,5 N m
Sifat gaya kopel Gaya kopel dapat diganti dengan kopel lain apabila momennya tidak berubah.
Misalnya, F = 10 N dengan panjang tangkai a = 15 cm dapat diganti dengan F = 5 N dengan panjang tangkainya a = 30 cm karena 10 N . 0,15 m = 5 N . 0,30 m
c. Rangkuman 2
Dari uraian materi diatas dapat dirangkum sebagai berikut : 1. Momen suatu gaya terhadap suatu titik ditentukan oleh besar gaya dan
jarak dari titik tersebut. Momen merupakan perkalian anatara gaya F dengan jaraknya, satuan momen adalam Newton meterNm.
2. Jika sebuah batang dikatakan seimbang maka momen gaya yang terjadi disebelah kiri sama dengan momen yang terjadi disebelah kanan.
3. Bila kita memutarkan roda kemudi pada mobil, gaya yang diberikan tangan kanan dan tangan kiri, sama besarnya, arahnya berlawanan, satu
mendorong dan satunya lagi menarik maka pasangan gaya-pasangan gaya itu disebut pasangan atau Gaya kopel. Sedang momen yang terjadi
akibat memutar roda kemudi disebut momen kopel. d. Tugas 2
Agar siswa lebih menguasai materi kegiatan belajar ini maka perlu diberikan tugas antara lain :
Membaca kembali dan merangkum kegiatan belajar 1
27 Teknologi Dasar Otomotif
e. Tes Formatif 2 1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan momen
2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan momen kopel 3. Hitung besarnya resultan gaya, letak resultan gaya dari titik a serta
momen yang terjadi pada batang yang dibebani seperti pada gambar
f. Kunci jawaban 2
1. Momen adalah perkalian antara gaya dengan jarak 2
. Momen kopel adalah dua gaya yang pararel yang mempunyai besar yang
sama, arahnya berlawanan dan dipisahkan oleh jarak yang tegak lurus. 3. Momen gaya M terhadap titik A adalah MA
M
A
= gaya dikalikan jaraknya ke titik A = F
1
. a
1
+ F
2
. a
2
+ -F
3
. a
3
+ F
4
. a
4
= 3 N . 3 m + 2 N . 5 m + -2 N . 7 m + 2 N . 8 m = 9 + 10
– 14 + 16 N m M
A
= 21 N m Resultan
= jumlah gaya Momen gaya A
= momen resultan M
A
= M
R
M
A
= R . x, x adalah jarak resultann ke titik A 21 N m = 5 N . x
X =
�� �� � �
= 4,2 m
28 Teknologi Dasar Otomotif
3. Kegiatan Belajar 3 : Tegangan a. Tujuan Kegiatan Belajar 3
Setelah mempelajari topik ini diharapkan siswa mampu : 1. Menjelaskan pengertian tegangan.
2. Mengidentifikasi macam macam tegangan 3. Menjelaskan tegangan tarik, tegangan tekan dan tegangan
geser 3. Menghitung tegangan tarik yang terjadi pada batang
4. Menghitung tegangan tekan yang terjadi pada batang 5. Menghitung tegangan geser yang terjadi pada batang.
b. Uraian Materi 3 1. Pengertian Tegangan
Apabila sebuah batang dibebani suatu gaya maka akan terjadi gaya reaksi yang besarnya sama dengan arah yang berlawanan. Gaya tersebut akan diterima
sama rata oleh setiap molekul pada bidang penampnag batang tersebut. Jadi, misalnya besarnya gaya tersebut adalah sebesar F dan luas penampangnya
adalah A maka setiap satuan luas penampang akan menerima beban sebesar
� �
Tegangan ada bermacam-macam sesuai dengan pembebanan yang diberikan. Misalnya, pada beban tarik akan terjadi tegangan tarik maka pada beban tekan
akan terjadi tekan dan seterusnya. Terjadinya tegangan akibat deformasi dari pembebanan
Sebuah batang yang dibebani suatu gaya maka di dalam
batang itu sendiri akan timbul gaya reaksi atau gaya lawan
yang dihasilkan oleh gaya di antara
molekul-mlekul itu
sendiri. Reaksi atau gaya lawan di dalam batang itu disebut
dengan gaya alam. Misalnya,
29 Teknologi Dasar Otomotif
suatu batang di bebani gaya seperti pada gambar berikut ini. Bila dipotong pada penampang X-X akan diperoleh suatu sistem keseimbangan.
Gaya dalam yang arahnya tegak lurus
penampang normal.
Dinamakan gaya normal F
n
Gaya dalam yang arahnya sejajar dan atau terletak pada penampang
normal. Dinamakan gaya tangensial F
q
Telah disinggung di atas bahwa gaya dalam-gaya dalam akan
diterima sama rata oleh setiap molekul pada seluruh bidang
penampang
batang. Gaya
dalam yang
bekerja pada
setiap satuan luas penampang itu dinamakan tegangan.
�������� =
���� ����� ���� ���������
�������� = ����� ���� �������� ���� ������� �����
������ ���� ���������
2. Satuan Tegangan
Bila gaya dalam diukur dalam kgf atau N, sedangkan luas penampang dalam m
2
maka: Tegangan disingkat dengan simbol huruf
V baca: sigma atau W baca: thau Tegangan ada dua macam, yaitu tegangan normal disingkat
V dan tegangan tangensial disingkat
W . Tegangan normal bila luas penampang = A m
2
dan besarnya gaya F
n
= kgf � =
� � =
��� �
