1. Mekanika-Statika
Mekanika adalah cabang ilmu Fisika yang mempelajari hubungan gaya dan gerak
dan/atau perubahan bentuk benda.Mekanika kemudian dibagi dalam mekanika benda tegar
(rigid body mechanics), mekanika benda berdeformasi (deformable body mechanics),dan
mekanika zat alir (fluid mechanics).Mekanika benda tegar kemudian dibagi lagi menjadi
statika dan dinamika (kinetika dan kinematika), sedangkan mekanika benda berdeformasi
sering kita kenal sebagai ilmu kekuatan bahan yakni mempelajari pengaruh gaya terhadap
tegangan dan regangan yang terjadi pada benda.
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang kesetimbangan benda, termasuk gaya-
gaya yang bekerja pada sebuah benda agar benda tersebut dalam keadaan setimbang.
Gaya
Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan benda diam menjadi bergerak atau sebaliknya
dari bergerak menjadi diam. Hubungan antara gaya dan gerak dirangkum dalam tiga Hukum
Newton.
Ketiga Hukum Newton tersebut adalah:
Hukum Pertama Newton: Benda yang dalam keadaan diam atau bergerak lurus dengan
kecepatan konstan akan tetap berada dalam kondisi seperti itu jika gaya gaya yang bekerja
padanya dalam kondisi seimbang.
Hukum Kedua Newton: Jika sebuah benda bekerja gaya yang tak seimbang sebesar F
maka benda tersebut akan bergerak dengan percepatan a yang searah F besarnya sebanding
dengan F dan massa dari benda tersebut.
Hukum Ketiga Newton: gaya aksi-reaksi antara dua benda besarnya sama, arahnya
berlawanan, dan bekerja dalam garis kerja yang sama.
Gaya dapat digambarkan sebagai sebuah vektor, yaitu besaran yang mempunyai besar dan
arah. Gaya biasanya disimbolkan dengan huruf F.
Gaya yang bekerja pada benda di atas antara lain: Gaya berat (W) yang selalu berpusat
pada titik beratnya dan arahnya selalu ke pusat gravitasi bumi. Gaya (F) dapat sejajar dengan
permukaan benda atau membentuk sudut α dengan permukaan tumpuan. Gaya F dapat
menyebabkan masa (m) dari diam menjadi bergerak hingga memiliki percepatan sebesar a (m/s ), dapat dituliskan:
F = m (Kg) · a (m/s ) = Kg · m/s = Newton (N)
Bila gaya F dihilangkan benda (m) akan mengalami perlambatan hingga setelah waktu
t detik benda akan berhenti (kecepatan v = 0). Hal ini karena benda melewati permukaan
kasar yang memiliki gaya gesek (f) yang arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak benda.
Besarnya f tergantung pada harga koefisien geseknya (μ). Semakin kasar permukaan benda maka koefisien geseknya (μ) akan semakin besar.
Bila gaya gesek lebih besar dari gaya tarik (F), maka benda akan berhenti (v = 0). Gaya
gesek (f) berbanding lurus dengan gaya normal (N) benda atau dapat dituliskan:
f =μ· N (Newton)
di mana:
N = gaya normal yang selalu tegak lurus permukaan benda (Newton)
μ = koefisien gesek permukaan benda (tanpa satuan).
