SIMULASI PKM TINGKATAN 4 BAB 3

Bab 3: Asas Statik Kejuruteraan

Daya, Momen, Geseran & Kekuatan Bahan

Konsep Daya & Vektor

Daya ialah suatu kuantiti vektor yang mempunyai magnitud dan arah. Apabila suatu daya bersudut dikenakan, ia boleh dileraikan kepada dua komponen: Paksi-X (Mengufuk) dan Paksi-Y (Mencancang).

Daya Paksi-X (F_x) = F kos(θ)

Daya Paksi-Y (F_y) = F sin(θ)

Leraikan Daya:

Magnitud Daya, F (N)

50 N

Sudut, θ (° dari ufuk)

30°

F_x (Mengufuk)

43.30 N

F_y (Mencancang)

25.00 N

Graf Vektor Daya

Momen & Keseimbangan

Momen ialah kesan putaran yang dihasilkan oleh suatu daya.
Momen (M) = Daya (F) × Jarak serenjang dari pangsi (d)
Prinsip Keseimbangan: Jumlah Momen Ikut Jam = Jumlah Momen Lawan Jam.

Sistem Seimbang

|||0|||

10kg

Beban Kiri (Momen Lawan Jam)

Jisim (m₁) Jarak dari pangsi (d₁)

Momen = 392.4 Nm

Beban Kanan (Momen Ikut Jam)

Jisim (m₂) Jarak dari pangsi (d₂)

Momen = 392.4 Nm

*Anggapan g = 9.81 m/s²

Daya Geseran (F_r)

Geseran ialah daya yang menentang gerakan antara dua permukaan yang bersentuhan. Blok hanya akan bergerak jika daya tolakan (P) melebihi Daya Geseran Statik Maksimum (F_s = μ × N).

Tetapan Ujian Geseran

Daya Tolakan, P (Newton) 100 N

Pekali Geseran Permukaan, μ 0.3 (Sederhana Kasar)

Jisim Blok (m): 50 kg

Tindak Balas Normal (N): 490.5 N

Daya Geseran Maks. (F_s): 147.15 N

Keadaan Pegun (Statik)

F_r

Kekuatan Bahan: Tegasan & Terikan

Apabila daya tarikan (F) dikenakan pada bar logam, ia akan meregang. Tegasan (σ) ialah daya per unit luas. Terikan (ε) ialah nisbah pemanjangan kepada panjang asal.

Ujian Tegangan

L₀

δL

Kira Tegasan (σ)

Daya Tarikan, F (kN) Luas Keratan Rentas, A (m²)

Kira Terikan (ε)

Panjang Asal, L₀ (m) Pemanjangan, δL (m)

Keputusan Analisis:

Tegasan (σ = F/A) 25,000 kN/m²

Terikan (ε = δL/L₀) 0.005

Modulus Keanjalan (E = σ/ε) 5.00 GPa