Jumat, 21 Agustus 2009

Satuan danDimensi

Catatan: Untuk Pasal ini perlu diingatkan catatan pada Pasal II tulisan ini.

IV. Kecepatan, Percepatan, Tekanan dan Kecepatan Aliran

4.1. Kecepatan ( L/T atau LT-1 )
Kecepatan adalah jarak yang ditempuh dalam satuan panjang setiap satuan waktu.
Ada dua macam kecepatan, kecepatan linear untuk gerak lurus dan kecepatan sudut untuk gerak melingkar.Pasal 4.1 Lambang dimensi kecepatan (linear) menggambarkan panjang per satuan waktu yaitu L/T atau LT-1. Satuan kecepatan dan percepatan sudut pada gerak melimgkar dibahas dalam Pasal 4.3.

Kecepatan dalam Sistim Metrik
Beberapa satuan kecepatan dalam sistim metrik :
1 km/jam = 1.000 m/60 menit = 16,6666 m/menit
1 km/jam = 1.000 m/3.600 detik = 0,2777 m/detik
Satuan kecepatan lain merupakan turunan dari km/jam (km/hr) atau m/detik (m/s). Berdasarkan ketentuan SI tahun 1971, satuan kecepatan hanya m/s.

Kecepatan dalam Sistim Inggeris
Beberapa satuan kecepatan dalam Sistim Inggeris :
1 mile/hour(jam) disingkat 1 mph = 1.760 yd/60 menit = 29,3333 yd/menit
Juga 1 mph = 5.280 ft/3.600 sec = 1,4666 ft/sec atau 1,4666 fps
Satuan kecepatan lain dalam sistim ini merupakan turunan dari mph atau fps.

4.2. Percepatan ( L/T2 atau LT-2 )
Percepatan adalah pertambahan kecepatan setiap satuan waktu. Oleh karena kecepatan adalah L/T maka lambang dimensi percepatan adalah L/T/T yaitu L/T2 atau LT-2

Percepatan dalam Sistim Metrik
Beberapa satuan percepatan dalam Sistim Metrik :
1 km/jam2 = 1.000 m/602 menit2 = 0,2777 m/menit2 = 0,2777 m/min.2
1 km/jam2 = 100.000 cm/3.6002 detik2 = 0,0077 cm/detik2 = 0,0077 cm/s.2
Satuan percepatan lainnya tetap merupakan turunan dari km/jam2 (km/hr2) atau meter/detik2 (m/s2). Ketentuan SI tahun 1971 menetapkan satuan percepatan hanya m/s2.

Percepatan dalam Sistim Inggeris
Beberapa satuan percepatan dalam Sistim Inggeris :
1 mile/s2 , 1 ft/s2 , 1 in/s2 dan sebagainya.

4.3. Sudut, Kecepatan Sudut dan Percepatan Sudut
Untuk keperluan pembahasan ini, sudut hanya diartikan sebagai ruang bidang datar yang dibatasi oleh pertemuan dua garis lurus yang tidak sejajar yang berada pada bidang datar, jadi tidak membicarakan sudut ruang (sudut tiga dimensi). Titik dimana dua garis yang tidak sejajar bertemu disebut titik sudut. Sudut yang terbentuk diukur dalam derajad sudut, yang besarnya antara 0 – 360 derajad. Sudut yang besarnya kurang dari 90o disebut sudut lancip, yang persis 90o dinamakan sudut siku-siku dan yang lebih besar dari 90o tapi kurang dari 180o disebut sudut tumpul. Sudut yang lebih besar dari 180o tidak diberi nama khusus. Setiap derajad sudut dapat dibagi menjadi 60 menit sudut, dan tiap menit sudut terdiri dari 60 detik (second) sudut.
Kecepatan sudut adalah besarnya sudut yang dibentuk suatu titik yang bergerak melingkar. Apabila untuk suatu gerak satu lingkaran penuh dibutuhkan waktu t detik, maka kecepatan sudut disebut 360o/t. Penyebutan derajad per detik tidak praktis, karena umumnya ukuran kecepatan sudut jauh lebih besar dari 360o . Maka untuk lebih praktis dipakai satuan radian dimana satu lingkaran atau 360o = 2 radian, dimana adalah bilangan sebesar (dibulatkan) 3,141 595.
Singkatan radian adalah rad, jadi satuan kecepatan sudut adalah 1 rad/second atau 1 rad/s. Misalnya, kecepatan 1 putaran per detik disebut 2 rad/s.
Sering kali kecepatan sudut dinyatakan dalam putaran/rotasi per menit (rpm), dan bila diubah menjadi satuan rad/s dihitung
1 rpm = 2 rad/60 sec0nd = rad/30 s.
Misalnya sebuah mesin berputar dengan kecepatan 1500 rpm, artinya = 50 rad/sec
Dengan pengertian bahwa percepatan sudut adalah pertambahan kecepatan sudut maka didapatkan satuan satuan percepatan sudut 1 rad/s2 .

4.4. Tekanan dan Tegangan (FL-2 atau ML-1t-2)
Apabila suatu gaya bekerja pada suatu bidang dengan luas tertentu maka terjadi tekanan atau tegangan. Jika arah gaya tegak lurus menuju bidang itu, terjadi “tekanan” dan apabila gaya tegak lurus mengarah keluar bidang akan terjadi “tegangan”.
Lambang dimensi dari tekanan maupun tegangan adalah sama yaitu besaran gaya dibagi luas bidang kerjanya. Untuk Sistim MLT (Sistim Dinamis), lambang dimensinya adalah MLT-2/L2 = ML-1T-2. Untuk Sistim FLT (Sistim Statis), lambangnya adalah F/L2 = FL-2.
Dalam Sistim MLT, satuan tekanan/tegangan adalah kgm/m.s2 atau = newton/m2. Satuan tekanan ini disebut pascal, disingkat Pa.
Jadi 1 Pa = 1 N/m2.
Dalam Sistim FLT/Statis, satuan tekanan adalah kggaya/m2 = 1 kgf/m2.
Oleh karena satuan 1 kgf/m2 terlalu kecil, dipakai satuan turunannya yang lebih besar yaitu 1 atmosfer teknik atau ditulis 1 atmtek = 1 kgf/cm2 = 104 kgf/m2 = 9.81 x 104 Pa. Angka ini dan angka-angka berikut adalah hasil pembulatan, untuk angka yang lebih tepat dapat dilihat pada Bab VIII.
Tekanan udara luar disepakati disebut 1 atm standard atau ditulis 1 atmstd = 1,0328 kgf/cm2 = 1,0328 x 104 x 9,81 N/m2 . Dapat ditulis
1 atmstd = 1,0132 x 105 Pa.
Dalam sehari-hari dipakai satuan yang bulat dan ditetapkan 1 bar = 105 Pa.
Dalam Sistim Inggeris-FLT, satuan tekanannya adalah lbf/ft2 dan lbf/in2 disingkat psi.
Apabila dikonversi, 1 lbf /ft2 = 47,88 Pa sedang 1 psi = 6,8947 x 103 Pa.
Dalam Sistim Inggeris-MLT, satuan tekanannya adalah poundal/ft2 (= lbm.ft/s2.ft2).
Dapat dikonversikan 1 poundal/ft2 = 1.4882 Pa .

4.5.Kecepatan Aliran (L3T-1 atau MT-1)
Ada beberapa macam jenis satuan kecepatan aliran, diantaranya kecepatan aliran dalam volume per satuan waktu, kecepatan aliran dalam massa per satuan waktu, kecepatan aliran energy atau panas per satuan waktu dan lain-lain. Dalam Pasal ini pembahasan hanya untuk dua jenis yang disebut pertama yaitu aliran dalam volume dan aliran massa per satuan waktu.Adapun aliran energy atau panas akan dibicarakan dalam Bab lain dari buku ini.

4.5.1. Kecepatan Aliran Volume (L3T-1)
Kecepatan aliran volume adalah adalah volume yang mengalir dalam satu satuan waktu. Lambang dimensi kecepatan aliran volume adalah L3/T = L3T-1
Beberapa satuan kecepatan aliran volume dalam dalam Sistim Dinamis Besar (MLT) dan Sistim Statis Besar (FLT) adalah :
1 m3/jam = 1.000 liter/3.600 detik = 0,2777 liter/detik = 277,7 ml/s..
Konversi ke Sistim Inggeris 1 m3/detik = 35,33 cuft/s atau
1 liter/s = 2,1198 cfm.
Beberapa satuan kecepatan aliran volume dalam Sistim Inggeris adalah :
1 cu-ft/min disingkat 1 cfm = 1.728 cu-in/60 second = 28,8 cu-in/s.
Bila dikonversi ke Sistim Metrik
1 cfm = 0,4727 liter/s
1 US Gallon / menit disebut 1 US GPM = 3,785 liter per menit
1 IMP Gallon / menit disebut 1 IMP GPM = 4,546 liter per menit
1 US Gallon / hari disingkat 1 US GPD

4.5.2. Kecepatan Aliran Massa (MT-1 atau FTL-1)
Kecepatan aliran massa adalah massa yang mengalir dalam satu satuan waktu. Lambang dimensi kecepatan aliran massa dalam Sistim Dinamis adalah M/T = MT-1. Karena lambang dimensi massa untuk Sistim Statis adalah FT2L-1, maka lambang dimensi kecepatan aliran massa dalam Sistim Statis adalah FT2L-1 / T = FTL-1.
Beberapa satuan kecepatan aliran massa dalam Sistim Dinamis Besar adalah :
1 kgm/menit = 1.000 gm / 60 detik = 16,6666 gm/s.
Perlu diingat bahwa penulisan kgm dan gm diatas hanya untuk membedakan saja sebab secara internasional penulisannya hanya kg dan g untuk pernyataan massa.
Pada Sistim Inggeris dengan satuan MLT, satuan kecepatan aliran massa adalah 1 lbm/s. Untuk satuan FLT, satuan kecepatan aliran massa adalah 1 slug/s .
Satuan kecepatan aliran massa ini natinya dipakai dalam rumus-rumus yang berhubungan dengan perhitungan energy pada pasal-pasal lain nantinya.

3 komentar:

  1. CFM sendiri kepanjangannya apa ya mas?

    BalasHapus
  2. apa perbedaan gpm ( galon per menit) dengan usgpm, terkadang orang hanya menyebutkan gpm saja apa berarti sebenarnya usgpm? trim atas jawabanya....

    BalasHapus