download

Matakuliah
Tahun
Versi
: S0024/Mekanika Bahan
: September 2005
: 1/1
Pertemuan 2
Mencari Titik Berat
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Menghitung titik berat penampang tunggal dan
majemuk dengan cara grafis & analitis
TIK - 2
2
Outline Materi
• Teori dan perhitungan titik berat penampang
tunggal
• Teori dan perhitungan titik berat penampang
majemuk
3
Teori dan Perhitungan Titik Berat
Penampang Tunggal
• Titik berat suatu benda (bidang) dapat
ditentukan / dicari dengan mengambil salah satu
sumbu yang sejajar dengan sumbu x dan sumbu
y.
• Kita tinjau suatu penampang berbentuk seperti
gambar (untuk penampang yang sederhana / 1
penampang).
4
• Elemen seluas
dA yang berjarak
x dan y dari
sumbu x dan y.
dA= dY . b dan
dA= dX . h
Y
dX
h
dY
X
0
b
5
• Titik berat penampang untuk jarak y = y0
terhadap sumbu X:
Y . ZA   Y. dA Luas
0
Y . (b.h)   Y. b dy
0
segment
h
2
h
1
Y . (b.h)  b . Y dy  b . . Y
2
0
0
0
2
Y . (b.h)  b . 1 h
2
0
1 . b . h2
Y  2
 1h
2
0
b.h
6
• Titik berat penampang untuk jarak X = X0
terhadap sumbu Y:
x . ZA   x. dA
0
x . (b.h)   x. h dx
0
b
b
x . (b.h)  h .  x dx  h . 1 . x 2
0
2
0
0
x . (b.h)  h . 1 b2
0
2
1 . h . b2
x  2
 1b
0
2
b.h
7
Teori dan Perhitungan Titik Berat
Penampang Majemuk
A. Mencari titik berat benda secara grafis
100
// c // d

III
II
FIII

// a
// b

// 1
// 2
// 3
30
50
FII
I
20
30
FI 30
 

// 4
8
FI = 1500 cm2
FII = 1000 cm2
FIII= 3000 cm2
Misal skala gaya 500 cm2 = 1 cm
Umpama:
FI = 1500 cm2= 3 cm
FII = 1000 cm2= 2 cm
FIII= 3000 cm2= 6 cm
9
FI FII
FIII
1
a b
FI
FII
2
3
c
d
O
O
4
FIII
10
B. Mencari titik berat benda / penampang secara
analitis.
Untuk penampang yang lebih dari 1 penampang
seperti penampang berbentuk L di bawah ini
dengan menggunakan statis momen:
11
l
l
II
Y1
Y2
_
Y

O
I
m
X1 _
X
12
Penyelesaian mencari titik berat penampang:
• Cari sumbu sebagai referensi misalkan diambil
sumbu l – l dan m – m
• Jarak titik berat bagian I terhadap sumbu l – l =
Y1, terhadap sumbu m – m = X1
• Jarak titik berat bagian II terhadap sumbu l – l =
Y2, ter-hadap sumbu m – m = X2
13
• Ordinat titik berat (x,y)
• Hitung statis momen terhadap sumbu l – l = 0
 (Luas I). Y1 + (Luas II). Y2
= (Luas I+ Luas II). Y
Y = .....
• Hitung statis momen terhadap sumbu m – m = 0
 (Luas I). X1 + (Luas II). X2
= (Luas I+ Luas II). X
X = .....
14
Bentuk penampang majemuk diatas terdiri dari 2
penampang dan bila terdiri dari 3 penampang atau
lebih maka diperoleh suatu formula:
Rumus:
F1.Y1 + F2.Y2 + ... + Fi.Yi
Y0 =
Ftotal
F1.X1 + F2.X2 + ... + Fi.Xi
X0=
Ftotal
15