Centroid Dan Modul Penampang

Embed Size (px)

Citation preview

CENTROIDCentroid tubuh merupakan pusat massanya (atau massa), titik di mana itu akan menjadi stabil, atau keseimbangan, di bawah pengaruh gravitasi. Ada nama lain untuk titik yang sama. Hal ini juga sering disebut pusat gravitasi dan geocenter dan barycenter. Istilah ini pada dasarnya sama dengan kata Yunani diketahui Archimedes, kentron toi Bareos

Ada tiga bersama "pusat gravitasi" yang dipelajari dalam matematika, sains dan teknik. Yang paling umum dalam matematika adalah pusat massa terletak di simpul dari poligon. Ini lebih umum karena dua lainnya kasus dapat dikurangi menjadi variasi dari pendekatan ini. Ini adalah kasus massa titik simpul yang saya maksud ketika saya menggunakan centroid atau pusat gravitasi dalam catatan ini, kecuali dinyatakan lain. Pendekatan kedua adalah memperlakukan daerah poligon seolah-olah selembar kepadatan uiniform. Pendekatan, ketiga, dan paling umum adalah untuk mewakili sisi-sisi poligon sebagai batang kawat kepadatan yang seragam. Sejak tengah massa di simpul dalam segitiga memberikan titik yang sama sebagai lembar seragam, mereka sering bingung tentang perbedaan berbagai. Tiga pusat berat biasanya berbagai titik dalam non-simetris poligon. Inilah titik, pusat keseimbangan untuk lembar seragam dan juga massa titik simpul, yang hampir secara universal direferensikan sebagai pusat massa segitiga. Titik berat dari segitiga adalah titik di persimpangan tiga median segitiga. Salah satu ide dasar diketahui tentang pusat massa adalah bahwa hal itu membagi median menjadi rasio 2:1. Bagian dari rata-rata terdekat dengan simpul selalu dua kali lebih lama bagian dekat titik tengah samping. Jika koordinat segitiga diketahui, maka koordinat pusat massa adalah rata-rata dari koordinat dari simpul. Jika kita menyebut tiga simpul A = (x1, y1), B = (x2, y2) dan C = (x3, y3) maka koordinat geocenter akan

Ini dapat diperpanjang dari centroid pada tetrahedron dalam tiga ruang. Jika kita membangun centroid dari setiap wajah segitiga dan membangun "segmen medial" dari setiap vertex dari centroid pada wajah yang berlawanan, mereka juga akan berpotongan di satu titik, titik berat dari tetrahedron. dan x, y, z koordinat pusat massa adalah rata-rata koordinat sesuai dari empat simpul. Titik berat dari sebuah tetrahedron membagi segmen medial ke dalam rasio 3:1.

Jika titik tengah dari pasangan berlawanan dari tepi tetrahedron terhubung mereka semua akan berpotongan di pusat massa juga. Baru saat membaca ulang Masa Jaya dalam Matematika sebelum 1650 oleh Howard tetesan mata saya menemukan bahwa ekstensi di atas disebut "teorema Commandino itu". Ini adalah nama untuk Federigo Commandino dan diumumkan dalam bukunya De Centro Gravitatus Solidorum [On pusat berat padatan] pada 1565. Commandino menerjemahkan banyak teks-teks klasik Yunani matematika dan sebuah kutipan dari St Andrews situs web mengatakan bahwa Commandino "memiliki pengaruh terbesar dari siapa pun dalam memastikan bahwa teks klasik Yunani matematika bertahan dengan menerbitkan edisi tentang mereka." Dalam segiempat, garis yang menghubungkan titik tengah dari dua sisi yang berlawanan disebut bimedian a. Titik berat dari massa yang terletak di simpul dari sebuah segiempat juga persimpangan bimedians dari segiempat. Properti lain dari centroid segiempat adalah bahwa hal itu juga merupakan titik tengah dari ruas garis yang menghubungkan titik tengah dari diagonal.

Keuntungan menggunakan pendekatan massal untuk menemukan titik pusat berat adalah bahwa dua lainnya kasus umum dapat dikurangi ke titik massa beban yang tidak merata sangat mudah. Untuk menemukan pusat berat dari lembaran kepadatan yang seragam, satu hanya dapat membagi poligon menjadi non-overlapping segitiga dan memperlakukan sistem sebagai satu set titik massa pada centroid dari segitiga dengan massa sama dengan luas segitiga. Untuk menemukan pusat batang seragam di sepanjang perimeter poligon, ganti setiap sisi dengan massa titik sama dengan panjang garis yang terletak pada titik tengahnya. Pusat gravitasi dari batang kawat seragam pada perimeter segitiga adalah titik Spieker, yang merupakan incenter dari segitiga medial. Profesor Kimberling memiliki halaman menampilkan bagaimana menemukan pusat massa bentuk apapun dengan metode fisik. Sebuah metode langsung menemukan pusat gravitasi dari kepadatan lembar seragam dalam bentuk sebuah segiempat ditemukan oleh F. Wittenbauer (1857-1922). Jika triesectors setiap tepi segiempat ditemukan, dan garis yang ditarik melalui setiap pasangan trisectors berdekatan dengan puncak, mereka membentuk jajaran genjang, Jajar Genjang Wittenbauer itu. Pusat genjang adalah pusat gravitasi dari lembar seragam.

Pusat gravitasi dari batas segitiga Jika sisi-sisi segitiga diperlakukan sebagai batang kecil, seperti di atas, masalah menemukan pusat gravitasi dapat dikurangi dengan kasus poin massa dengan menetapkan titik massa ke titik tengah setiap sisi dengan nilai massa sama dengan panjangnya. Pusat koordinat massa untuk x dan y masing-masing kemudian dapat dihitung secara independen. Kalikan nilai koordinat kali nilai massa dan menemukan jumlah ini, kemudian bagi dengan massa total (perimeter segitiga). Sebagai contoh, sebuah segitiga 3,4,5 kanan dengan sudut yang tepat di titik oring akan memiliki titik-titik tengah di (1.5,0) dengan massa tiga; (0,2) dengan massa empat, dan (1,5, 2) dengan massa lima. X-koordinat pusat massa akan ditemukan oleh ((1,5) (3) +0 (4) +1,5

(5)) / 12 yang ternyata secara baik untuk x = 1. Y-koordinat dapat ditemukan dengan ((0) (3) +2 (4) +2 (5)) / 12, memberikan y koordinat 3/2. Jadi titik berat dari tepi segitiga adalah di (1,3 / 2). Menggunakan metode yang dikenal sejak Archimedes, Anda dapat mengurangi ini dengan pembangunan geometris menemukan titik perpotongan dari bisectors sudut segitiga medial.

Kata ini berdasarkan pusat kata dan akhiran oid Yunani dan berarti "pusat seperti". Mungkin adalah kata yang relatif modern, mungkin dibuat setelah 1850.

BINTANG SATRIA T 11512073

Modul Penampang

Penampang adalah bidang pada permukaan barang yg diiris sama tengah

Momen inersia penampang adalah salah satu parameter geometri yang sangat penting dalam analisis struktur. Untuk penampang yang beraturan, seperti persegi, formula untuk menghitung momen inersia kepala, bahkan sambil merem juga bisa. saya yakin kita sudah hapal di luar

Formula nenek moyang dari momen inersia terhadap sumbu x adalah:

Kalo untuk sumbu y, yaa tinggal ditukar aja.. y menjadi x, x menjadi y.. gitu aja kok repot. :) Dari formula dasar itulah kita bisa menurunkan formula momen inersia untuk bentuk geometri apapun! Bentuk Persegi

Persegi di atas berukuran

, dengan sumbu x terletak pada sumbu netral atau

garis berat. Berdasarkan formula dasar , maka kita harus meninjau sebuah elemen kecil . Elemen ini mempunyai ukuran dan . Sehingga bisa kita tuliskan

Jika kita kumpulkan semua elemen elemen , kini menjadi , sehingga

yang mempunyai nilai yang sama, maka

Karena bernilai konstan untuk setiap nilai , kita keluarkan saja dari kurungan cacing tersebut,

Sekarang, tinggal menentukan batas atas dan batas bawah dari . Berdasarkan gambar di atas, maka batas bawahnya adalah dan batas atas adalah . Sehingga

Kalau diselesaikan,

Wow.. itu kan rumus tutup mata yang tadi udah digosipkan di atas!! Bagaimana Dengan Momen Inersia Terhadap Bukan Sumbu Netral?

Pertanyaan bagus!! (!?.. yang nanya siapa.. yang jawab siapa...)

Misalnya, pada gambar di atas, kita mau menentukan garis berat, melainkan seperti pada gambar. Kembali lagi ke rumus nemoy (nenek moyank)... , jika dilanjutkan kira-kira akan seperti ini

tapi sumbu x-x tidak pada

Stop dulu... (hening) Kalo diperhatikan... batas bawah dan batas atas integralnya... berbeda..!.

Hohoho... ternyata nilainya lebih besar daripada

terhadap sumbu netral.

Coba kita geser lebuh jauh lagi ke atas. Lihat gambar di bawah.

Mulai dari rumus dasar:

Terus... catat: batas bawah =

, dan batas atas =

Hmm.. dimodif dikit boleh nggak?... Kita mau paksain ke bentuk nenek moyang.. Bagaimana caranya?.. simak terus.

.

Nah... udah kelihatan. itu kan tidak lain adalah luas persegi, sementara adalah jarak titik berat ke sumbu momen inersia!.. atau kalo menurut gambar di atas . Secara umum bisa dituliskan:

dimana, adalah momen inersia terhadap sumbu x tertentu adalah momen inersia terhadap sumbu netral (garis berat) adalah luas bangun/penampang adalah jarak dari titik berat ke sumbu momen inersia yang dicari. Catatan : untuk tinjauan sumbu-y... tinggal ditukar aja. x jadi y, y jadi x.

BINTANG SATRIA T 11512073