Materi Dasar Teknik Sipil
Materi Dasar Teknik Sipil
Dimensi dan Satuan Dasar
Dimensi | Satuan Dasar | Definisi |
---|---|---|
Panjang (L) | Meter (m) | Satuan panjang yang didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa udara selama interval waktu 1/299,792,458 detik. |
Massa (M) | Kilogram (kg) | Satuan massa yang didefinisikan melalui prototipe kilogram internasional yang disimpan di Biro Internasional untuk Ukuran dan Timbangan (BIPM), yang memiliki massa sekitar 1 kilogram. |
Waktu (T) | Detik (s) | Satuan waktu yang didefinisikan sebagai durasi 9,192,631,770 getaran hiperhalus pada transisi energi atom cesium-133. |
Arus listrik (I) | Ampere (A) | Satuan arus listrik yang didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik yang melewati suatu titik dalam suatu rangkaian pada laju satu coulomb per detik. |
Suhu (Θ) | Kelvin (K) | Satuan suhu yang didefinisikan berdasarkan nol mutlak, di mana nol kelvin (0 K) merupakan kondisi di mana partikel memiliki energi termal minimum. |
Kuantitas zat(n) | Mol (mol) | Satuan kuantitas zat yang didefinisikan sebagai jumlah entitas elementer (seperti atom atau molekul) dalam suatu substansi yang setara dengan jumlah atom dalam 0.012 kilogram karbon-12. |
Intensitas cahaya (J) | Candela (cd) | Satuan intensitas cahaya yang didefinisikan berdasarkan frekuensi tertentu dari radiasi elektromagnetik, terkait dengan respons mata manusia terhadap cahaya. |
Prefiks Satuan Standar Internasional (SI)
Daftar Prefiks Satuan
Prefiks | Simbol | Eksponen | Nilai Faktor |
---|---|---|---|
Yotta | Y | 10²⁴ | 1.000.000.000.000.000.000.000.000 |
Satuan ini merepresentasikan faktor 10 pangkat 24. Contohnya, 1 Yottaampere setara dengan 1 triliun ampere. | |||
Zetta | Z | 10²¹ | 1.000.000.000.000.000.000.000 |
Merupakan faktor 10 pangkat 21. Sebagai contoh, 1 Zettasekon sama dengan 1 miliar detik. | |||
Exa | E | 10¹⁸ | 1.000.000.000.000.000.000 |
Mewakili faktor 10 pangkat 18. Sebagai contoh, 1 Exameter setara dengan 1 quintillion meter. | |||
Peta | P | 10¹⁵ | 1.000.000.000.000.000 |
Adalah faktor 10 pangkat 15. Contoh, 1 Petabit setara dengan 1 quadrillion bit. | |||
Tera | T | 10¹² | 1.000.000.000.000 |
Menggambarkan faktor 10 pangkat 12. Sebagai contoh, 1 Terahertz setara dengan 1 triliun hertz. | |||
Giga | G | 10⁹ | 1.000.000.000 |
Merupakan faktor 10 pangkat 9. Misalnya, 1 Gigawatt setara dengan 1 miliar watt. | |||
Mega | M | 10⁶ | 1.000.000 |
Mewakili faktor 10 pangkat 6. Contohnya, 1 Megaliter sama dengan 1 juta liter. | |||
Kilo | k | 10³ | 1.000 |
Adalah faktor 10 pangkat 3. Sebagai ilustrasi, 1 Kilogram setara dengan 1.000 gram. | |||
Hekto | h | 10² | 100 |
Menggambarkan faktor 10 pangkat 2. Misalnya, 1 Hektometer setara dengan 100 meter. | |||
Deka | da | 10¹ | 10 |
Mewakili faktor 10 pangkat 1. Contoh, 1 Dekagram sama dengan 10 gram. | |||
Desi | d | 10⁻¹ | 0,1 |
Adalah faktor 10 pangkat -1. Sebagai contoh, 1 Desiliter setara dengan 0,1 liter. | |||
Senti | c | 10⁻² | 0,01 |
Menggambarkan faktor 10 pangkat -2. Misalnya, 1 Sentimeter setara dengan 0,01 meter. | |||
Mili | m | 10⁻³ | 0,001 |
Merupakan faktor 10 pangkat -3. Contohnya, 1 Milisekon sama dengan 0,001 detik. | |||
Mikro | μ | 10⁻⁶ | 0,000.001 |
Mewakili faktor 10 pangkat -6. Sebagai ilustrasi, 1 Mikrogram setara dengan 0,000001 gram. | |||
Nano | n | 10⁻⁹ | 0,000.000.001 |
Adalah faktor 10 pangkat -9. Contoh, 1 Nanosekon sama dengan 0,000000001 detik. | |||
Piko | p | 10⁻¹² | 0,000.000.000.001 |
Menggambarkan faktor 10 pangkat -12. Misalnya, 1 Pikofarad setara dengan 0,000000000001 farad. | |||
Femto | f | 10⁻¹⁵ | 0,000.000.000.000.001 |
Mewakili faktor 10 pangkat -15. Sebagai contoh, 1 Femtoliter setara dengan 0,000000000000001 liter. | |||
Atto | a | 10⁻¹⁸ | 0,000.000.000.000.000.001 |
Adalah faktor 10 pangkat -18. Contohnya, 1 Attometer sama dengan 0,000000000000000001 meter. | |||
Zepto | z | 10⁻²¹ | 0,000.000.000.000.000.000.001 |
Menggambarkan faktor 10 pangkat -21. Misalnya, 1 Zeptosekon setara dengan 0,000000000000000000001 detik. | |||
Yocto | y | 10⁻²⁴ | 0,000.000.000.000.000.000.000.001 |
Mewakili faktor 10 pangkat -24. Sebagai ilustrasi, 1 Yoctogram setara dengan 0,000000000000000000000001 gram. |
- Prefiks: Merupakan awalan atau simbol tambahan yang ditempatkan di depan satuan dasar untuk mengubah ukurannya. Prefiks ini memberikan petunjuk apakah satuan tersebut lebih besar atau lebih kecil dari satuan dasar.
- Simbol: Simbol singkat yang mewakili prefiks. Simbol ini digunakan untuk menyederhanakan penulisan dan membantu dalam menyajikan informasi dengan lebih ringkas, terutama dalam konteks pengukuran yang sering digunakan.
- Eksponen: Eksponen menunjukkan pangkat dari 10 yang terkait dengan prefiks tersebut. Misalnya, prefiks "Mega" memiliki eksponen 6, sehingga 1 Megameter sama dengan 10⁶ meter. Eksponen ini membantu menggambarkan pergeseran skala atau urutan besarnya suatu nilai.
- Nilai Faktor: Nilai faktor adalah angka yang digunakan untuk menggambarkan perbandingan antara satuan yang menggunakan prefiks dengan satuan dasar. Misalnya, prefiks "Kilo" memiliki nilai faktor 1.000, yang berarti 1 Kilogram sama dengan 1.000 gram. Nilai faktor ini memudahkan konversi antar satuan dengan menggeser eksponen.
Kepatuhan dengan Standar Internasional
Dimensi dan Satuan Turunan
Dimensi:
- M: Merupakan dimensi massa.
- L: Merupakan dimensi panjang.
- T: Merupakan dimensi waktu.
- Q: Merupakan dimensi muatan listrik.
Satuan Turunan:
Tabel Dimensi dan Satuan Turunan:
Dimensi | Satuan | Deskripsi |
---|---|---|
Panjang | Meter (m) | Jarak antara dua titik |
Luas | Meter Persegi (m²) | Ruang yang ditempati oleh suatu objek |
Volume | Meter Kubik (m³) | Ruang yang ditempati oleh suatu objek |
Massa | Kilogram (kg) | Jumlah materi dalam suatu objek |
Waktu | Detik (s) | Durasi atau interval antara dua kejadian |
Kecepatan | Meter per Detik (m/s) | Perubahan posisi suatu objek terhadap waktu |
Percepatan | Meter per Detik Kuadrat (m/s²) | Perubahan kecepatan suatu objek terhadap waktu |
Gaya | Newton (N) | Pengaruh yang dapat menyebabkan perubahan kecepatan suatu objek |
Tekanan | Pascal (Pa) = Newton per Meter Persegi (N/m²) | Gaya per unit area |
Energi | Joule (J) = Newton per Meter (N·m) | Kemampuan untuk melakukan kerja |
Daya | Watt (W) = Joule per Detik (J/s) | Tingkat konsumsi atau penggunaan energi per unit waktu |
Temperatur | Derajat Celsius (°C) | Ukuran rata-rata energi kinetik molekul dalam suatu zat |
Intensitas | Watt per Meter Persegi (W/m²) | Kekuatan suatu fenomena dalam unit luas |
Tegangan | Pascal (Pa) = Newton per Meter Persegi (N/m²) | Gaya yang diterapkan per unit area pada suatu bahan |
Frekuensi | Hertz (Hz) = Siklus per Detik (s⁻¹) | Jumlah getaran atau siklus per unit waktu |
Fluks | Watt per Meter Persegi (W/m²) | Jumlah aliran suatu sifat per unit waktu |
Resistansi | Ohm (Ω) = Volt per Ampere (V/A) | Kemampuan menghambat aliran arus listrik |
Kapasitansi | Farad (F) = Coulomb per Volt (C/V) | Kemampuan menyimpan muatan listrik |
Induktansi | Henry (H) = Volt per Ampere Detik (V/(A·s)) | Kemampuan menghasilkan tegangan dalam suatu induktor |
Luminansi | Kecerahan cahaya dari sumber tertentu | Lux (lx) = Lumen per Meter Persegi (lm/m²) |
Fluks Cahaya | Lumen (lm) | Jumlah cahaya yang dipancarkan atau diterima |
Kuat Arus | Ampere (A) | Aliran muatan listrik |
Potensial Listrik | Volt (V) = Joule per Coulomb (J/C) | Perbedaan potensial listrik antara dua titik |
Kebutuhan Panas | Joule (J) | Energi yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu suatu zat |
Kepadatan Arus | Ampere per Meter Persegi (A/m²) | Aliran muatan listrik per unit luas |
Ketinggian Air | Meter (m) | Perbedaan tinggi antara dua titik dalam sistem saluran air |
Kekuatan Tarik | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu material |
Konduktivitas Termal | Watt per Meter per Derajat Celsius (W/(m·°C)) | Kemampuan suatu material untuk menghantarkan panas |
Massa Jenis | Kilogram per Meter Kubik (kg/m³) | Massa suatu benda per unit volume |
Kekuatan Lentur | Pascal (Pa) | Kemampuan suatu material untuk menahan beban tanpa retak atau patah |
Kecepatan Angin | Meter per Detik (m/s) | Kecepatan pergerakan udara |
Massa Jenis Udara | Kilogram per Meter Kubik (kg/m³) | Massa udara per unit volume |
Konduktivitas Listrik | Siemens per Meter (S/m) | Kemampuan suatu material untuk menghantarkan listrik |
Kekuatan Tekan | Pascal (Pa) | Kemampuan suatu material untuk menahan tekanan dari segala arah |
Konstanta Elastisitas | Pascal (Pa) | Ukuran kekakuan suatu material |
Fluks Magnetik | Weber (Wb) | Jumlah medan magnet yang melintasi suatu area tertentu |
Kekuatan Geser | Pascal (Pa) | Tegangan yang terjadi pada suatu benda saat diberikan gaya geser |
Kekuatan Torsi | Newton Meter (N·m) | Torsi maksimum yang dapat ditahan oleh suatu benda |
Perubahan Panjang | Meter (m) | Perubahan panjang suatu benda saat diberikan tegangan |
Konstanta Gravitasi | Newton Meter Kuadrat per Kilogram Kuadrat (N·m²/kg²) | Konstanta yang menyatakan gaya tarik gravitasi antara dua massa |
Ketinggian | Meter (m) | Jarak vertikal antara suatu titik dan permukaan referensi |
Kadar Kelembaban | Persen (%) | Persentase kadar air dalam suatu zat |
Percepatan Gravitasi | Meter per Detik Kuadrat (m/s²) | Percepatan yang diberikan oleh gravitasi bumi |
Kekuatan Listrik | Newton (N) | Kekuatan interaksi antara dua muatan listrik |
Tahanan Udara | Newton (N) | Gaya yang bertentangan dengan gerakan benda melalui udara |
Kedalaman | Meter (m) | Jarak vertikal dari permukaan suatu objek ke dasar |
Kekuatan Pegas | Newton per Meter (N/m) | Gaya yang diperlukan untuk merentangkan atau meremas pegas |
Laju Aliran Air | Meter Kubik per Detik (m³/s) | Jumlah volume air yang mengalir melewati suatu titik dalam satu waktu |
Kelembaban Relatif | Persen (%) | Kadar uap air dalam udara relatif terhadap jumlah maksimal yang dapat terkandung |
Kekuatan Impak | Joule (J) | Energi yang diperlukan untuk merusak suatu benda dalam tumbukan |
Kekuatan Gesek | Newton (N) | Gaya yang menghambat gerakan relatif antara dua permukaan |
Fluksi Panas | Watt (W) | Jumlah panas yang mengalir melalui suatu permukaan dalam satu waktu |
Tegangan Permukaan | Newton per Meter (N/m) | Gaya per unit panjang yang bekerja pada permukaan suatu zat |
Kekuatan Tarik | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu material |
Kekuatan Tekan | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu material terhadap tekanan |
Kekuatan Lentur | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu material saat diberikan beban lentur |
Kekuatan Regangan | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum sebelum suatu material mengalami deformasi permanen |
Massa Molekul | Dalton (Da) | Massa suatu molekul dalam satuan atom massa |
Temperatur Warna | Kelvin (K) | Ukuran kehangatan atau kedinginan warna cahaya |
Kekuatan Magnet | Tesla (T) | Kuat medan magnet yang dihasilkan oleh suatu magnet |
Konduktivitas Hidrolik | Meter per Detik (m/s) | Kemampuan suatu tanah untuk mengalirkan air |
Kadar Air Tanah | Persen (%) | Persentase berat air dalam suatu tanah |
Konstanta Gas | Joule per Mol per Kelvin (J/(mol·K)) | Konstanta termodinamika yang berkaitan dengan gas ideal |
Laju Reaksi | Mol per Liter per Detik (mol/(L·s)) | Kecepatan perubahan konsentrasi suatu zat dalam suatu reaksi kimia |
Kekuatan Material | Pascal (Pa) | Kemampuan suatu material untuk menahan beban atau tekanan |
Deformasi | Tanpa Satuan | Perubahan bentuk atau ukuran suatu benda karena tekanan atau tegangan |
Kekerasan | Tanpa Satuan | Kemampuan suatu material untuk menahan penetrasi atau deformasi plastis |
Kerapatan | Kilogram per Meter Kubik (kg/m³) | Massa suatu benda per unit volume |
Koefisien Geser | Tanpa Satuan | Kemampuan suatu tanah untuk mengalirkan air dalam kondisi tanah jenuh |
Kemampuan Dukung Tanah | Pascal (Pa) | Kemampuan suatu tanah untuk menopang beban struktural |
Fluksi Udara | Meter Kubik per Detik (m³/s) | Jumlah udara yang melintasi suatu area dalam satu waktu |
Kekuatan Pecah | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu bahan sebelum patah |
Kekuatan Geser Tanah | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu tanah sebelum geser |
Koefisien Perpindahan Panas | Watt per Meter per Derajat Celsius (W/(m·°C)) | Kemampuan suatu material untuk menghantarkan panas |
Perubahan Volume | Meter Kubik (m³) | Perubahan volume suatu benda karena perubahan suhu atau tekanan |
Efisiensi Energi | Persen (%) | Rasio keluaran energi yang berguna dibandingkan dengan input energi |
Kecepatan Deformasi | Meter per Detik (m/s) | Kecepatan perubahan deformasi suatu benda terhadap waktu |
Kekuatan Tarik Beton | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh beton sebelum patah |
Kekuatan Tekan Beton | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh beton terhadap tekanan |
Kekuatan Lentur Beton | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh beton saat diberikan beban lentur |
Kekuatan Geser Beton | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh beton saat diberikan gaya geser |
Kekuatan Hubungan Beton | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh hubungan antara beton dan baja tulangan |
Perubahan Temperatur | Derajat Celsius (°C) | Perubahan suhu suatu benda dari suhu awal ke suhu akhir |
Kerapatan Arus | Ampere per Meter Persegi (A/m²) | Aliran muatan listrik per unit luas pada suatu permukaan |
Fluksi Magnetik | Weber (Wb) | Jumlah medan magnet yang melintasi suatu permukaan tertentu |
Daya Listrik | Watt (W) | Laju konsumsi atau produksi energi listrik |
Kapasitas Panas | Joule per Derajat Celsius (J/°C) | Energi yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu suatu benda |
Energi Potensial | Joule (J) | Energi yang dimiliki suatu benda karena posisinya dalam medan gravitasi |
Energi Kinetik | Joule (J) | Energi yang dimiliki suatu benda karena gerakannya |
Aliran Panas | Watt (W) | Transfer energi termal antara dua sistem karena perbedaan suhu |
Fluks Radiasi | Watt per Meter Persegi (W/m²) | Jumlah energi radiasi yang melewati suatu permukaan dalam satu waktu |
Konduktivitas Termal Udara | Watt per Meter per Derajat Celsius (W/(m·°C)) | Kemampuan udara untuk menghantarkan panas |
Tegangan Geser Udara | Pascal (Pa) | Gaya geser yang dihasilkan oleh aliran udara |
Kekuatan Angin | Pascal (Pa) | Tekanan yang dihasilkan oleh angin pada suatu struktur |
Panas Spesifik | Joule per Kilogram per Derajat Celsius (J/(kg·°C)) | Jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu massa satu derajat Celsius |
Distribusi Beban | Tanpa Satuan | Pembagian beban pada struktur atau fondasi |
Kekuatan Tarik Baja Tulangan | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh baja tulangan dalam tarikan |
Kekuatan Tekan Baja Tulangan | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh baja tulangan dalam tekanan |
Kekuatan Lentur Baja Tulangan | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh baja tulangan saat diberikan beban lentur |
Kekuatan Geser Baja Tulangan | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh baja tulangan saat diberikan gaya geser |
Kekuatan Hubungan Baja Tulangan | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh hubungan antara baja tulangan dan beton |
Tegangan Akibat Tekanan | Pascal (Pa) | Tegangan yang dihasilkan oleh tekanan dalam suatu benda |
Tegangan Akibat Temperatur | Pascal (Pa) | Tegangan yang dihasilkan oleh perubahan suhu suatu benda |
Perubahan Panjang Baja Tulangan | Meter (m) | Perubahan panjang baja tulangan saat diberikan tegangan |
Luas Penampang Baja Tulangan | Meter Persegi (m²) | Luas area melintang baja tulangan |
Kapasitas Muatan Tanah | Newton per Meter Persegi (N/m²) | Jumlah beban maksimum yang dapat ditahan oleh suatu tanah |
Kekuatan Tekan Tanah | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu tanah terhadap tekanan |
Kekuatan Geser Tanah | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu tanah saat diberikan gaya geser |
Kekuatan Tarik Tanah | Pascal (Pa) | Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh suatu tanah saat diberikan tarikan |
Penyerapan Air Tanah | Persen (%) | Kemampuan tanah menyerap air |
Laju Permeabilitas | Meter per Detik (m/s) | Kemampuan suatu tanah untuk mengalirkan air |
Tekanan Air Tanah | Pascal (Pa) | Tekanan hidrostatik di dalam tanah karena air tanah |
Kekuatan Angin Tanah | Pascal (Pa) | Tekanan yang dihasilkan oleh angin pada tanah |
Modulus Elastisitas | Pascal (Pa) | Ukuran kekakuan suatu bahan |
Rapat Energi Potensial | Joule per Kilogram (J/kg) | Energi potensial per unit massa pada suatu titik dalam medan gravitasi |
Koefisien Ekspansi Termal | 1 per Derajat Celsius (1/°C) | Perubahan panjang suatu bahan per unit panjangnya untuk setiap derajat Celsius perubahan suhu |
Kecepatan Suara | Meter per Detik (m/s) | Kecepatan perambatan gelombang suara dalam suatu medium |
Kerapatan Arus Listrik | Ampere per Meter (A/m) | Aliran muatan listrik per unit panjang pada suatu penghantar |
Kerapatan Fluks Magnetik | Weber per Meter Persegi (Wb/m²) | Fluks magnetik per unit area yang melintasi suatu permukaan |
Fluks Cahaya | Lumen (lm) | Jumlah cahaya yang melintasi suatu permukaan dalam satu waktu |
Aliran Cahaya | Lumen per Meter Persegi (lm/m²) | Jumlah cahaya yang melintasi suatu area dalam satu waktu |
Energi Radiasi | Joule (J) | Energi yang dipancarkan atau diserap oleh suatu objek dalam bentuk radiasi elektromagnetik |
Sudut dan Kemiringan
Tabel Satuan Kemiringan
Satuan | Akronim | Derajat | Persen | Rasio | Deskripsi |
---|---|---|---|---|---|
derajat | ° | 1° = 1° | 1° = 1.732% | 1° | Sudut yang dibentuk oleh garis miring dengan garis horizontal |
persen | % | 1% = 0.573° | 1% = 1% | 1% = 0.01 | Kemiringan sebagai persentase dari ketinggian vertikal |
rasio | : | 1:1 = 45° | 1:1 = 100% | 1:1 = 1 | Perbandingan antara ketinggian vertikal dan jarak horizontal |
gradien | m/m | 1 m/m = 45° | 1 m/m = 100% | 1 m/m = 1 | Kemiringan sebagai perubahan ketinggian per satuan jarak horizontal |
tan | tan | 1 tan = 45° | 1 tan = 100% | 1 tan = 1 | Tangent dari sudut kemiringan |
- Nilai dalam tabel ini dibulatkan ke empat digit desimal.
- Satuan derajat, persen, dan rasio adalah satuan yang paling umum digunakan untuk mengukur kemiringan.
- Satuan gradien dan tan lebih sering digunakan dalam konteks teknis.
Konversi Satuan Kemiringan:
Dari | Ke | Rumus |
---|---|---|
derajat | persen | % = ° × 1.732 |
derajat | rasio | : = tan(°) |
persen | derajat | ° = % / 1.732 |
persen | rasio | : = % / 100 |
rasio | derajat | ° = arctan(:) |
rasio | persen | % = : × 100 |
- Untuk mengonversi 20° ke persen, gunakan rumus % = ° × 1.732. Hasilnya adalah 34.64%.
- Untuk mengonversi 1:2 ke derajat, gunakan rumus ° = arctan(:). Hasilnya adalah 33.69°.
Jenis dan Macam-macam Sudut serta Kemiringan
Sudut dalam Trigonometri
Notasi dan Konsep Trigonometri | Deskripsi |
---|---|
Notasi | Sudut sering kali dilambangkan dengan simbol θ atau α, dan memberikan identitas unik pada suatu posisi dalam sistem koordinat. |
Trigonometri Dasar | Fungsi Trigonometri Utama: Sinus (sin θ), kosinus (cos θ), dan tangen (tan θ) adalah fungsi trigonometri utama yang terkait langsung dengan sudut θ. Fungsi-fungsi ini digunakan untuk menghitung hubungan antara panjang sisi-sisi dalam segitiga siku-siku. |
Identitas Trigonometri | Identitas trigonometri, seperti identitas Pythagoras (sin² θ + cos² θ = 1), memberikan hubungan matematis yang penting antara fungsi trigonometri dan sudut. |
Sudut Spesial | Sudut-sudut tertentu memiliki nilai trigonometri yang khusus, seperti 0°, 30°, 45°, 60°, dan 90°. Pengetahuan tentang nilai-nilai ini berguna dalam perhitungan cepat dan dalam konteks trigonometri aplikatif. |
Konversi Derajat dan Radian | Derajat dan radian adalah unit pengukuran sudut yang umum. Dalam trigonometri, sering kali diperlukan konversi antara derajat dan radian menggunakan rumus rad=(π180)×deg. |
Aplikasi dalam Perhitungan Geometris | Trigonometri digunakan secara luas dalam perhitungan geometris, seperti menentukan panjang sisi dalam segitiga, menghitung luas dan volume bangun ruang, atau meresolusi vektor ke dalam komponen-komponennya. |
Pemetaan dan Navigasi | Dalam pemetaan dan navigasi, penentuan sudut sangat penting. Azimuth dan elevasi digunakan untuk menentukan arah dan tinggi suatu objek di langit atau permukaan bumi. |
Pertumbuhan dalam Ilmu Komputer | Dalam ilmu komputer, fungsi trigonometri banyak digunakan untuk merancang animasi, simulasi, dan grafika komputer 3D. Sudut menjadi elemen kunci dalam memodelkan perubahan posisi objek dalam ruang tiga dimensi. |
Sudut Azimuth
- Skala: Azimut diukur dalam derajat , dengan rentang 0 hingga 360 .
- Arah:
- 0 (atau 360): Utara
- 90 : Timur
- 180 : Selatan
- 270 : Barat
- Penggunaan: Azimuth digunakan dalam berbagai bidang , seperti:
- Navigasi : menentukan arah perjalanan , mencari lokasi objek di peta, dan mengarahkan kendaraan.
- Astronomi : menentukan posisi benda langit , seperti bintang dan planet.
- Pengawasan : menentukan lokasi dan ketinggian titik - titik di permukaan bumi.
- Geodesi : mempelajari bentuk dan ukuran bumi .
- Robotika : mengarahkan robot dan manipulator.
- Alat: Azimuth dapat diukur dengan menggunakan :
- Kompas : untuk mengukur arah magnetik.
- Theodolite : untuk mengukur sudut horizontal dan vertikal dengan presisi tinggi.
- GPS : untuk menentukan lokasi dan arah dengan presisi tinggi.
- Sekstan
- Gnomon
- Jenis - jenis Azimut :
- Azimuth magnetik : Azimuth yang diukur berdasarkan arahmedan magnet bumi.
- Azimuth grid: Azimuth yang diukur berdasarkan garis grid pada peta.
- Azimuth astronomi : Azimuth yang diukur berdasarkan arah benda langit.
- Perbedaan Azimuth dan Bearing:
- Azimuth : Sudut horizontal antara suatu titik dan arah Utara.
- Arah : Sudut horizontal antara dua titik.
Sudut dalam Geometri Ruang
Jenis Sudut | Deskripsi |
---|---|
Sudut Sumbu | Sudut antara dua garis lurus yang berpotongan pada satu titik tertentu. |
Sudut Lancip | Sudut yang ukurannya kurang dari 90 derajat. |
Sudut Tumpul | Sudut yang ukurannya lebih besar dari 90 derajat tetapi kurang dari 180 derajat. |
Sudut Lurus | Sudut yang ukurannya 180 derajat. Dua garis yang membentuk sudut lurus membentuk sebuah sudut 90 derajat. |
Sudut Siku-Siku | Sudut yang tepat sama dengan 90 derajat. |
Sudut Terhadap Bidang | Sudut yang dibentuk oleh sebuah garis dengan bidang lainnya. |
Sudut Antar Bidang | Sudut yang dibentuk oleh dua bidang yang bertemu. |
Sudut Antar Ruang | Sudut yang dibentuk oleh dua bidang yang berpotongan, dengan masing-masing bidang terletak dalam ruang yang berbeda. |
- Sudut Antar Bidang:
- Sudut antar bidang merupakan sudut antara dua bidang dalam ruang tiga dimensi. Dalam konteks struktur, sudut ini dapat mempengaruhi sifat-sifat stabilitas dan beban yang diterapkan pada elemen struktural.
- Penentuan sudut antar bidang menjadi krusial dalam analisis struktural, terutama ketika merancang sambungan dan persilangan elemen struktural.
- Sudut Antar Garis:
- Dalam geometri ruang, sudut juga dapat terbentuk antara dua garis lurus atau miring. Sudut ini memainkan peran penting dalam menentukan kemiringan atau inklinasi suatu fitur dalam desain arsitektur atau rekayasa.
- Misalnya, sudut antar garis digunakan untuk menghitung kemiringan atap, tangga, atau elemen struktural lainnya.
- Sudut dalam Pemodelan 3D:
- Dalam pemodelan objek tiga dimensi, pengukuran sudut menjadi esensial. Sudut ini digunakan untuk menentukan orientasi objek, hubungan spasial antar elemen, dan proporsi dalam perancangan ruang 3D.
- Software pemodelan 3D seperti AutoCAD atau Blender menggunakan sudut untuk mengatur posisi dan rotasi objek.
- Pertimbangan Arsitektur:
- Sudut menjadi faktor desain penting dalam arsitektur. Penempatan dan orientasi bangunan, ketinggian atap, dan pencahayaan alami semuanya terkait dengan konsep sudut.
- Arsitek menggunakan sudut untuk menciptakan bangunan yang estetis dan fungsional secara bersamaan.
- Peran dalam Perencanaan Urban:
- Dalam konteks perencanaan urban, sudut antar bangunan, jalan, atau ruang terbuka dapat memengaruhi tata letak dan tampilan kota.
Sudut dalam Mekanika Tanah
Jenis Sudut | Deskripsi |
---|---|
Sudut Geser Dalam (φ) | Sudut geser dalam merupakan sudut yang dibentuk oleh hubungan antara tegangan normal dan tegangan geser pada bidang geser tanah. Sudut ini menunjukkan kemampuan tanah untuk menahan geser. Semakin besar sudut geser dalam, semakin besar pula kemampuan tanah untuk menahan geser. |
Sudut Geser Luar (φ') | Sudut geser luar merupakan sudut geser yang terjadi pada tanah yang telah mengalami dilatasi (pengembangan volume). Sudut ini umumnya lebih kecil daripada sudut geser dalam. |
Sudut Dilatasi (α) | Sudut dilatasi adalah sudut yang dibentuk oleh bidang geser dan arah pergeseran tanah. Sudut ini menunjukkan kecenderungan tanah untuk mengembang saat mengalami geser. |
Sudut Kemiringan Alamiah (θ) | Sudut kemiringan alamiah adalah sudut maksimum kemiringan lereng tanah yang dapat stabil tanpa mengalami longsor. Sudut ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti sudut geser dalam, kohesi tanah, dan kondisi air tanah. |
Sudut Repose (α) | Sudut repose adalah sudut kemiringan maksimum suatu material granular (seperti pasir) yang dapat stabil tanpa runtuh. Sudut ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti bentuk dan ukuran partikel, gradasi partikel, dan sudut geser antar partikel. |
Pengaruh Sudut pada Mekanika Tanah
- Stabilitas lereng: Sudut geser dalam dan sudut kemiringan alamiah sangat penting untuk menentukan stabilitas lereng.
- Kapasitas daya dukung tanah: Sudut geser dalam dan kohesi tanah menentukan kemampuan tanah untuk menahan beban.
- Analisis gempa bumi: Sudut geser dan sudut dilatasi tanah digunakan untuk memprediksi perilaku tanah selama gempa bumi.
- Perancangan struktur geoteknis: Sudut-sudut tanah dipertimbangkan dalam perancangan struktur geoteknis seperti fondasi, timbunan tanah, dan jalan raya.
Penentuan Sudut Tanah
- Uji geser langsung: Uji ini digunakan untuk menentukan sudut geser dalam dan kohesi tanah.
- Uji triaksial: Uji ini digunakan untuk menentukan sifat mekanik tanah di bawah berbagai kondisi pembebanan.
- Uji kemiringan lereng: Uji ini digunakan untuk menentukan sudut kemiringan alamiah tanah.
- Pengujian penetrasi standar (SPT): Uji ini dapat digunakan untuk memperkirakan sudut geser dalam tanah.
Sudut Inklinasi dan Vertikalitas
Sudut Inklinasi
- Rentang nilai: Inklinasi dapat memiliki nilai antara 0° dan 180°.
- Sudut positif: Sudut yang di atas sumbu X positif memiliki nilai 0° sampai 90°.
- Sudut negatif: Sudut yang di bawah sumbu X memiliki nilai 90° sampai 180°.
- Satuan: Inklinasi umumnya diukur dalam derajat (°).
- Notasi: Sudut inklinasi biasanya dilambangkan dengan α (alpha).
- Fisika: Inklinasi digunakan untuk menghitung gaya geser pada suatu benda yang miring.
- Teknik: Inklinasi digunakan untuk menentukan kemiringan atap, jalan, atau struktur lainnya.
- Geometri: Inklinasi digunakan untuk menghitung sudut antara dua garis.
- Gradien: Gradien adalah kemiringan garis dalam bentuk rasio perubahan vertikal terhadap perubahan horizontal. Gradien dan inklinasi saling terkait, di mana gradien sama dengan tan(α).
- Kemiringan: Kemiringan adalah istilah umum yang mengacu pada derajat ketidakteraturan suatu permukaan. Inklinasi adalah salah satu cara untuk mengukur kemiringan.
- Elevasi: Elevasi adalah ketinggian suatu titik di atas permukaan referensi. Inklinasi dapat digunakan untuk menghitung elevasi suatu titik jika ketinggian awal dan jarak horizontal diketahui.
- x adalah koordinat x dari titik pada garis
- y adalah koordinat y dari titik pada garis
- Inklinasi juga dapat disebut sebagai kemiringan, sudut elevasi, atau sudut depresi.
- Inklinasi yang sama dengan 45° disebut sebagai garis diagonal.
Sudut Vertikalitas
Bidang | Aplikasi |
---|---|
Arsitektur dan Teknik | Untuk memastikan bangunan dan struktur lainnya berdiri tegak dan kokoh. |
Surveying | Untuk mengukur ketinggian dan jarak objek di permukaan bumi. |
Navigasi | Untuk menentukan arah dan posisi suatu objek. |
Manufaktur | Untuk memastikan produk dibuat dengan presisi dan memenuhi standar kualitas. |
Seni dan Desain | Untuk menciptakan ilusi kedalaman dan perspektif dalam karya seni. |
- Bangunan: Sebuah gedung pencakar langit dirancang dengan vertikalitas yang tinggi agar terlihat kokoh dan stabil.
- Tiang bendera: Tiang bendera harus dipasang dengan vertikalitas yang tinggi agar bendera dapat berkibar dengan sempurna.
- Papan tulis: Papan tulis di kelas dipasang dengan vertikalitas yang tinggi agar siswa dapat membaca tulisan dengan mudah.
- Kamera: Saat mengambil foto, kamera harus dipegang dengan vertikalitas yang tinggi agar gambar tidak miring.
Pengukuran Inklinasi dan Vertikalitas:
Waterpas
Goniometer
Inclinometer
- Theodolit
- Leveling rod
- Clinometer
- Tilt sensor
- Rentang pengukuran yang dibutuhkan
- Ketelitian yang dibutuhkan
- Kemudahan penggunaan
- Biaya
Sudut dalam Pengukuran Tanah (Survei)
- Menetapkan batas properti: Sudut membantu menentukan garis batas yang sah dan akurat, sehingga menghindari sengketa di masa depan.
- Merencanakan trase jalan atau saluran drainase: Pengukuran sudut membantu menentukan rute yang optimal dan efisien untuk pembangunan infrastruktur.
- Membuat peta topografi: Sudut memberikan informasi tentang elevasi dan kontur tanah, yang penting untuk pembuatan peta yang akurat.
Sudut Horizontal:
- Mengacu pada sudut antara garis batas atau titik tertentu dengan garis referensi horizontal, biasanya diukur terhadap utara geografis.
- Sangat penting dalam menetapkan orientasi dan arah dalam survei tanah.
- Contohnya, menentukan sudut antara garis batas properti dan garis utara-selatan.
Sudut Azimuth:
- Mengukur sudut antara arah utara dan garis batas atau arah tertentu pada lahan.
- Dinyatakan dalam derajat, menunjukkan seberapa jauh suatu garis atau arah terletak dari arah utara dalam hitungan searah jarum jam.
- Digunakan dalam survei tanah yang melibatkan pemetaan besar atau perencanaan untuk menunjukkan arah relatif dari suatu titik atau garis.
- Contohnya, menentukan sudut azimuth dari titik A ke titik B.
Inklinasi Tanah:
- Sudut inklinasi atau kemiringan tanah juga menjadi pertimbangan penting dalam survei tanah.
- Membantu memahami kontur dan topografi lahan, yang dapat memengaruhi perencanaan konstruksi dan pengembangan lahan.
- Pengukuran sudut inklinasi dapat dilakukan dengan alat-alat seperti teodolit atau total station, yang memberikan data akurat tentang ketinggian relatif dan perubahan elevasi di sepanjang suatu trase.
- Contohnya, menentukan sudut kemiringan tanah untuk membangun jalan yang aman dan stabil.
Peran dalam Pemetaan Tanah:
- Pemetaan tanah memerlukan pengukuran sudut yang akurat untuk menentukan titik-titik kontrol, merencanakan jaringan kontrol, dan menetapkan batas lahan dengan tepat.
- Sudut juga digunakan dalam triangulasi untuk mengukur jarak dan merencanakan titik-titik tanah dengan akurasi yang tinggi.
Integrasi dengan Teknologi GNSS:
- Penerapan teknologi Global Navigation Satellite System (GNSS) telah mengubah cara pengukuran sudut dalam survei tanah.
- Penerima GNSS modern dapat memberikan data lokasi yang sangat akurat dengan cepat dan efisien.
- Sudut yang diukur dengan GNSS dapat digunakan untuk menentukan koordinat geografis suatu titik tanah dengan tingkat akurasi yang tinggi.
- Perencanaan dan pengembangan lahan yang efisien.
- Pemetaan geospasial yang akurat.
- Menentukan arah dan posisi relatif dari titik-titik di lahan.
- Menetapkan batas properti yang sah.
- Merencanakan infrastruktur yang optimal.
- Membuat peta topografi yang akurat.
- Meningkatkan efisiensi dan akurasi pengukuran dengan teknologi GNSS.
Sudut dalam Hidrologi
Mengukur Aliran Air Permukaan:
- Sudut lereng yang curam meningkatkan laju aliran air permukaan, mempercepat waktu yang dibutuhkan air untuk mencapai sungai dan badan air lainnya.
- Pemodelan hidrologis menggunakan sudut lereng untuk menghitung limpasan permukaan dan memprediksi potensi banjir.
Mempengaruhi Erosi Tanah:
- Sudut lereng yang curam meningkatkan erosi tanah karena air mengalir lebih cepat dan memiliki lebih banyak energi untuk membawa tanah.
- Pemahaman sudut lereng penting untuk merancang praktik konservasi tanah yang efektif, seperti penanaman vegetasi dan pembangunan terasering.
Menentukan Distribusi Air Permukaan:
- Sudut lereng yang lebih rendah menghasilkan distribusi air yang lebih merata di atas tanah, memungkinkan infiltrasi yang lebih baik dan mengurangi risiko genangan air.
- Perencanaan drainase mempertimbangkan sudut lereng untuk memastikan aliran air yang optimal dan mencegah erosi.
Membantu dalam Studi Hidrologi Situasional:
- Penilaian sudut lereng dalam pemodelan banjir membantu mengidentifikasi daerah rawan banjir dan merancang langkah-langkah mitigasi.
- Analisis hidrologis juga mempertimbangkan kemiringan saluran air untuk memahami kecepatan aliran air dan transportasi sedimen.
Dampak Sudut dalam Hidrologi:
Dampak | Deskripsi |
---|---|
Banjir | Sudut lereng yang curam mempercepat aliran air dan meningkatkan risiko banjir. |
Erosi Tanah | Lahan dengan kemiringan tinggi lebih rentan terhadap erosi tanah, yang dapat merusak kesuburan tanah dan mencemari sumber air. |
Distribusi Air | Sudut lereng mempengaruhi distribusi air permukaan, dengan lereng yang lebih rendah memungkinkan infiltrasi yang lebih baik dan mengurangi risiko genangan air. |
- Merancang infrastruktur yang tahan terhadap erosi dan banjir.
- Menerapkan praktik pengelolaan air yang berkelanjutan.
- Memprediksi dan memitigasi risiko bencana alam.
Satuan Sudut dan Kemiringan
Sudut / Kemiringan | Satuan | Keterangan |
---|---|---|
Sudut | Derajat (°), Menit Busur ('), Detik Busur (" | - 1 derajat (°): 1/360 putaran penuh. - 1 menit busur ('): 1/60 derajat. - 1 detik busur ("): 1/60 menit busur. |
Kemiringan | Persen (%), Derajat (°), Radian (rad) | - Persen (%): Rasio terhadap nilai horizontal (misalnya, 10% kemiringan sama dengan 10/100 = 0.1). - Derajat (°): Sudut yang dibentuk antara garis miring dan garis horizontal. - Radian (rad): Satuan sudut dalam sistem SI, didefinisikan sebagai rasio panjang busur terhadap jari-jari lingkaran. |
Sudut Tanah | Derajat (°), Persen (%) | - Derajat (°): Sudut yang dibentuk antara garis miring tanah dan garis horizontal. - Persen (%): Rasio tinggi terhadap jarak horizontal (misalnya, 10% sudut tanah sama dengan 10/100 = 0.1). |
Pitch | Persen (%), Perbandingan (misalnya, 4:12) | - Persen (%): Rasio tinggi terhadap jarak horizontal (misalnya, 10% pitch sama dengan 10/100 = 0.1). - Perbandingan: Rasio antara tinggi dan jarak horizontal (misalnya, 4:12). |
Inklusi | Derajat (°) | Sudut antara dua bidang datar yang berpotongan. |
Azimuth | Derajat (°) | Sudut horizontal antara arah utara dan proyeksi garis miring pada bidang horizontal. |
Elevasi | Meter (m), Kaki (ft) | Ketinggian suatu titik di atas permukaan laut. |
- Satuan yang paling umum digunakan untuk sudut adalah derajat (°).
- Satuan yang paling umum digunakan untuk kemiringan adalah persen (%).
- Satuan yang digunakan untuk elevasi tergantung pada konteksnya.
- Kemiringan atap rumah dapat diukur dalam derajat (°), persen (%), atau radian (rad).
- Sudut tanah dapat diukur dalam derajat (°).
- Pitch tangga dapat diukur dalam persen (%) atau perbandingan.
- Inklusi antara dua bidang datar dapat diukur dalam derajat (°).
- Azimuth suatu titik dapat diukur dalam derajat (°).
- Elevasi puncak gunung dapat diukur dalam meter (m) atau kaki (ft).
Satuan Sudut dalam Derajat (°)
Pembagian Satuan:
Konversi Satuan Sudut:
- Derajat ke Radian: sudut dalam radian = sudut dalam derajat * π/180
- Radian ke Derajat: sudut dalam derajat = sudut dalam radian * 180/π
- Derajat ke Gradian: sudut dalam gradian = sudut dalam derajat * 9/10
- Gradian ke Derajat: sudut dalam derajat = sudut dalam gradian * 10/9
- °: Alt + 0176
- ': Alt + 0180
- ": Alt + 0181
Contoh Penggunaan Derajat:
- Sudut siku-siku memiliki besar 90°.
- Sudut lurus memiliki besar 180°.
- Sudut putaran penuh memiliki besar 360°.
Satuan derajat digunakan dalam notasi gambar:
Penggunaan | Contoh |
---|---|
Kemiringan Atap | 30° slope pada atap bangunan |
Kemiringan As/Axis Bangunan | 45° azimuth terhadap arah Utara pada sumbu bangunan |
Sudut Antar As/Center Line | 90° sudut antar center line kolom dan balok |
Kemiringan Tangga | 35° kemiringan tangga dari horizontal |
Satuan derajat digunakan dalam berbagai bidang, seperti:
- Matematika: Untuk mengukur besar sudut dalam geometri, trigonometri, dan kalkulus.
- Fisika: Untuk mengukur besaran sudut dalam mekanika, optik, dan astronomi.
- Teknik: Untuk mengukur sudut dalam desain, manufaktur, dan konstruksi.
- Geografi: Untuk mengukur sudut dalam navigasi dan kartografi.
Satuan sudut lain:
Satuan Sudut | Keterangan | Nilai dalam Derajat |
---|---|---|
Radian (rad) | Satuan sudut yang didasarkan pada keliling lingkaran. Satu radian (rad) adalah sudut yang dibentuk oleh busur lingkaran dengan panjang yang sama dengan jari-jarinya. | π rad = 180° |
Grad (g) | Satuan sudut yang dibagi menjadi 100 grad (g) untuk satu putaran penuh. | 100 g = 90° |
Mil | Satuan sudut yang digunakan dalam navigasi, 1 mil sama dengan 1/60 derajat. | 1 mil = 1/60° |
Satuan Sudut dalam Radian (rad)
Pentingnya Satuan Radian
- Hubungan dengan Panjang Lengkung Lingkaran: Konsep radian memungkinkan kita untuk mengukur sudut berdasarkan perbandingan panjang lengkung lingkaran, sehingga memberikan cara yang konsisten dan universal untuk mengukur sudut di berbagai konteks matematika dan ilmu terkait.
- Keterkaitan dengan Trigonometri: Penggunaan radian sangat umum dalam fungsi trigonometri, di mana sin, cos, dan tan dihitung berdasarkan sudut dalam radian. Hal ini membuat perhitungan trigonometri menjadi lebih sederhana dan dapat diaplikasikan dengan kohesif.
Tabel
Derajat | Radian |
---|---|
0° | 0 |
30° | π/6 |
45° | π/4 |
60° | π/3 |
90° | π/2 |
180° | π |
270° | 3π/2 |
360° | 2π |
Rumus Konversi
Trigonometri
Fungsi Trigonometri Utama
Fungsi | Definisi | Rumus |
---|---|---|
Sinus (sin) | Sinus dari suatu sudut dalam segitiga siku-siku didefinisikan sebagai perbandingan panjang sisi berlawanan dengan sudut tersebut terhadap panjang hipotenusa. | sin(θ) = berlawanan / hipotenusa |
Kosinus (cos) | Kosinus menggambarkan perbandingan panjang sisi menyamping sudut dengan panjang hipotenusa. | cos(θ) = menyamping / hipotenusa |
Tangen (tan) | Tangen didefinisikan sebagai perbandingan panjang sisi berlawanan dengan sudut dengan panjang sisi menyamping sudut. | tan(θ) = berlawanan / menyamping |
Identitas Trigonometri
Identitas | Rumus |
---|---|
Identitas Pythagoras |
sin2(x) + cos2(x) = 1 1 + tan2(x) = sec2(x) 1 + cot2(x) = csc2(x) |
Identitas Sudut Ganda |
sin(2x) = 2sin(x)cos(x) cos(2x) = cos2(x) - sin2(x) = 2cos2(x) - 1 = 1 - 2sin2(x) tan(2x) = 2tan(x) / (1 - tan2(x)) |
Identitas Sudut Setengah |
sin(x/2) = ±√((1 - cos(x)) / 2) cos(x/2) = ±√((1 + cos(x)) / 2) tan(x/2) = (1 - cos(x)) / sin(x) = sin(x) / (1 + cos(x)) |
Identitas Penjumlahan dan Pengurangan |
sin(a + b) = sin(a)cos(b) + cos(a)sin(b) sin(a - b) = sin(a)cos(b) - cos(a)sin(b) cos(a + b) = cos(a)cos(b) - sin(a)sin(b) cos(a - b) = cos(a)cos(b) + sin(a)sin(b) tan(a + b) = (tan(a) + tan(b)) / (1 - tan(a)tan(b)) tan(a - b) = (tan(a) - tan(b)) / (1 + tan(a)tan(b)) |
Identitas Perkalian dan Pembagian |
sin(a)cos(b) = (1/2) [sin(a + b) + sin(a - b)] cos(a)cos(b) = (1/2) [cos(a + b) + cos(a - b)] sin(a)sin(b) = (1/2) [cos(a - b) - cos(a + b)] cos(a)sin(b) = (1/2) [sin(a + b) - sin(a - b)] |
Identitas Lainnya |
sin(-x) = -sin(x) cos(-x) = cos(x) tan(-x) = -tan(x) sin(π - x) = sin(x) cos(π - x) = -cos(x) tan(π - x) = -tan(x) |
Perluasan ke Lingkaran Unit
Penerapan dalam Kehidupan Sehari-hari
- Navigasi: Trigonometri digunakan dalam navigasi, baik itu di laut atau di udara, untuk menghitung jarak dan arah.
- Grafika Komputer: Dalam pengembangan permainan dan grafika komputer, fungsi trigonometri digunakan untuk mengontrol pergerakan objek dan animasi.
- Fisika Gerak Melingkar: Dalam memahami dan menghitung gerak melingkar, trigonometri berperan penting untuk menggambarkan perubahan posisi dan kecepatan suatu objek.
Fungsi Perhitungan Fisika dalam Teknik Sipil
Mekanika:
- Mekanika Statis: Digunakan untuk menganalisis keseimbangan struktur, seperti bangunan, jembatan, dan bendungan. Konsep seperti gaya, momen, dan tegangan menjadi pertimbangan utama dalam memastikan stabilitas struktur.
- Mekanika Dinamis: Digunakan untuk mempelajari perilaku struktur yang bergerak, seperti analisis gempa bumi pada bangunan atau analisis getaran pada struktur jembatan. Konsep seperti percepatan, momentum, dan energi menjadi penting dalam perancangan struktur yang tahan terhadap beban dinamis.
Fluida:
- Mekanika Fluida: Digunakan untuk menganalisis aliran air dan fluida lainnya dalam sistem perpipaan, bendungan, dan saluran irigasi. Konsep seperti debit, tekanan, dan viskositas menjadi penting dalam perancangan sistem fluida yang efisien dan aman.
- Hidrolika: Digunakan untuk mempelajari penerapan fluida dalam sistem hidrolik, seperti pada sistem pengereman mobil dan sistem kontrol bendungan. Konsep seperti tekanan, gaya, dan debit menjadi penting dalam perancangan sistem hidrolik yang kuat dan presisi.
Termodinamika:
Material:
Contoh Penerapan Fisika dalam Teknik Sipil:
- Analisis struktur: Menghitung gaya, momen, dan tegangan pada struktur untuk memastikan stabilitasnya.
- Perancangan sistem fluida: Menghitung debit, tekanan, dan viskositas fluida dalam sistem perpipaan dan bendungan.
- Perancangan sistem hidrolik: Menghitung tekanan, gaya, dan debit fluida dalam sistem hidrolik.
- Analisis gempa bumi: Menghitung respons struktur terhadap gempa bumi dan merancang struktur yang tahan gempa.
- Perancangan bangunan hemat energi: Menghitung kebutuhan energi dan merancang bangunan yang hemat energi.
Satuan Kemiringan dalam Persen (%)
Kegunaan dan Rumus:
- Teknik sipil: untuk mengukur kemiringan jalan, atap, dan struktur lainnya.
- Geografi: untuk mengukur kemiringan lereng dan bukit.
- Geologi: untuk mengukur kemiringan strata batuan.
- Agronomi: untuk mengukur kemiringan lahan pertanian.
Rumus Menghitung Kemiringan dalam Persen
- Kemiringan dalam Persen (%) = (Perubahan Ketinggian / Jarak Horizontal) x 100%
Contoh Perhitungan Kemiringan
- Kemiringan dalam Persen (%) = (4 / 20) x 100% = 20%
Penjelasan Satuan Kemiringan dalam Persen ( % )
Kemiringan/Sudut Horizontal (Slope)
- V = perubahan ketinggian (vertikal)
- H = jarak horizontal
Kemiringan Sudut Vertikal (Penyimpangan Vertikalitas)
- H = perubahan horizontal
- V = jarak vertikal
Jenis Kemiringan | Deskripsi |
---|---|
Kemiringan Permukaan Tanah |
|
Kemiringan Permukaan Jalan |
|
Kemiringan Dasar Saluran Air |
|
Kemiringan Pipa-Pipa Horisontal |
|
Kemiringan Permukaan Plat Beton Bertulang |
|
a∘ | s | V : H | Keterangan | |
---|---|---|---|---|
% | ‰ | |||
0.0 | 0.0 | 0 | Horizontal | |
0.06 | 0.11 | 1 | 0.55:1 | Sangat Datar |
0.17 | 0.23 | 2 | 0.74:1 | |
0.29 | 0.4 | 4 | 0.725:1 | |
0.5 | 1 | 10 | 1:2 | >1:2 |
1 | 2 | 20 | 1:2 | 1:2 |
3 | 4 | 40 | 3:4 | 3:4 |
5 | 1 | 10 | 5:1 | 5:1 |
1 | 1 | 10 | 1:1 | 1:1 |
500 | 1 | 10 | 500:1 | Sangat Curam |
1000 | 1 | 10 | 1000:1 | |
333.33 | 250 | 250 | 1.333:1 | |
200 | 1 | 10 | 200:1 | Curam |
0.6 | 1 | 10 | 0.6:1 | >Minimum Slope Aliran |
1.0 | 1 | 10 | 1:1 | Rekomendasi Slope Aliran |
0.9 | 1.5 | 15 | 0.6:1 | Minimum Slope Aliran |
1.1 | 2 | 20 | 0.55:1 | Rekomendasi Slope Aliran |
2.0 | 1.4 | 14 | 1.43:1 | Sangat Curam |
2.5 | 1.1 | 11 | 2.27:1 | |
1.4 | 2.5 | 25 | 0.56:1 | Minimum Slope Saluran Drainase |
2.9 | 5.0 | 50 | 0.58:1 | Rekomendasi Maksimum Slope Aliran |
1 | 20 | 200 | 0.05:1 | Rekomendasi Minimum Slope Ramp Entrance Ideal |
3.1 | 5.5 | 55 | 0.56:1 | |
1 | 18.18 | 182 | 0.05:1 | |
3.4 | 6.0 | 60 | 0.57:1 | |
3.7 | 6.5 | 65 | 0.57:1 | |
4.0 | 7.0 | 70 | 0.57:1 | Maksimum Slope Ramp Entrance Ideal |
Contoh Penggunaan Satuan Persen dalam Notasi Gambar
- Kemiringan permukaan tanah: 2% (V/H)
- Kemiringan jalan: 5% (melintang), 3% (memanjang)
- Kemiringan dasar saluran air: 1% (V/H)
- Kemiringan pipa: 0.5% (V/H)
- Kemiringan plat beton bertulang: 0.2% (V/H)
- Penyimpangan vertikalitas tiang pancang: 0.1% (H/V)
- Kemiringan permukaan tanah: Sebuah gambar menunjukkan kemiringan permukaan tanah dengan notasi "5%". Ini berarti bahwa untuk setiap 100 meter horizontal, permukaan tanah naik 5 meter.
- Kemiringan jalan: Sebuah gambar menunjukkan kemiringan jalan dengan notasi "3%". Ini berarti bahwa untuk setiap 100 meter horizontal, jalan naik 3 meter.
- Kemiringan tiang pancang: Sebuah gambar menunjukkan kemiringan tiang pancang dengan notasi "1‰". Ini berarti bahwa untuk setiap 1000 meter vertikal, tiang pancang menyimpang 1 meter dari garis vertikal.
Satuan Kemiringan dalam Perbandingan
Kemiringan Lereng Galian | Kemiringan lereng galian mengacu pada kemiringan atau sudut horizontal dari suatu lereng yang digali. Misalnya, sebuah lereng galian dengan perbandingan 1:2 (V:H) berarti bahwa setiap 1 meter perubahan ketinggian vertikal (V), lereng tersebut memiliki panjang horizontal (H) sejauh 2 meter. |
---|---|
Kemiringan Atap | Kemiringan atap adalah ukuran kemiringan atau sudut horizontal dari atap bangunan. Penentuan kemiringan atap sangat penting dalam perencanaan bangunan untuk memastikan aliran air yang efisien dan mencegah kerusakan struktural. Kemiringan atap juga sering diukur menggunakan perbandingan antara vertikal dan horizontal. |
Kemiringan Jalan | Dalam infrastruktur jalan, kemiringan jalan mengacu pada sudut kemiringan horizontal dari permukaan jalan. Kemiringan jalan yang tepat dapat mempengaruhi drainase air dan kenyamanan pengguna jalan. |
Kemiringan Elemen Vertikal Lainnya
Kemiringan Tiang Pancang | Kemiringan tiang pancang adalah ukuran kemiringan atau sudut vertikal dari tiang pancang yang digunakan dalam konstruksi fondasi. Perbandingan H:V digunakan untuk menyatakan kemiringan tiang pancang, di mana tiang pancang cenderung miring sejauh 1 meter untuk setiap 100 meter perjalanan horizontal. |
---|---|
Kemiringan Kolom | emiringan kolom mengacu pada kemiringan vertikal dari suatu kolom struktural. Pengukuran kemiringan kolom penting untuk memastikan kestabilan struktural bangunan. |
Penulisan dan Penggunaan Perbandingan
- Kemiringan 25 : 100 ditulis sebagai 1 : 4
- Kemiringan 6 : 20 ditulis sebagai 3 : 10 atau 1 : 3,3
- Kemiringan lereng galian 1 : 2 (V : H) berarti untuk setiap 1 meter vertikal (V) yang turun, lereng galian tersebut mendatar sejauh 2 meter (H).
- Kemiringan tiang pancang 1 : 100 (H : V) berarti untuk setiap 1 meter horizontal (H) tiang pancang tersebut miring, tiang pancang tersebut turun sejauh 100 meter vertikal (V).
- Satuan derajat () juga dapat digunakan untuk menyatakan kemiringan. 1 sama dengan 1 : 60 (V : H).
- Persentase (%) juga dapat digunakan untuk menyatakan kemiringan. 1% sama dengan 1 : 100 (V : H).
Konversi Satuan
Derajat - Radian:
Persen & Perbandingan - Derajat:
Konversi Satuan Dimensi Dasar dalam Konstruksi
Sistem Metrik dan Standar Imperial
Sistem Metrik (SI)
Standar Imperial dan US
Konversi Satuan Dimensi Dasar
Konversi Satuan Panjang: Mengubah Antara Meter, Milimeter, dan Kilometer
Dimensi | Satuan Dasar | Satuan Terkecil | Satuan Terbesar |
---|---|---|---|
Panjang | Meter (m) | Milimeter (mm) | Kilometer (km) |
Massa | Kilogram (kg) | Gram (g) | Ton (t) |
Waktu | Detik (s) | Milidetik (ms) | Jam (h) |
Suhu | Kelvin (K) | Celsius (°C) | Kelvin (K) |
Arus Listrik | Ampere (A) | Milliampere (mA) | Kiloampere (kA) |
Intensitas Cahaya | Candela (cd) | Lumen (lm) | Lux (lx) |
Jumlah Zat | Mol (mol) | Milimol (mmol) | Kilomol (kmol) |
Satuan Massa: Kilogram, Gram, dan Ton - Konversi dan Penggunaannya
Dimensi | Satuan Unit Lain | SI Unit | |
---|---|---|---|
Panjang | 1 inch | 25,4 mm | |
12 inch | 1 ft | 304,8 mm | |
36 inch | 1 yd | 914,4 mm | |
63.360 inch | 1 mile | 1,61 km | |
Massa | 1 lbs | 0,4536 kg | |
2.000 lbs | 1 ton (US) | 907,19 kg | |
2.240 lbs | 1 ton (BS) | 1.016,05 kg | |
Suhu | C = (F - 32) . 5/9 | F ke C | |
F = (9/5.C) + 32 | C ke F | ||
C = K - 273,15 | K ke C | ||
K = C + 273,15 | C ke K | ||
K = 5/9 . (F - 32) + 273,15 | F ke K | ||
F = 9/5 . (K - 273,15) + 32 | K ke F |
Waktu: Detik, Milidetik, dan Jam - Pengukuran dan Konversi
Dimensi | Satuan Dasar | Satuan Konversi |
---|---|---|
Panjang | Meter (m) | 1 kilometer (km) = 1000 meter (m) |
1 meter (m) = 100 centimeter (cm) | ||
1 meter (m) = 1000 milimeter (mm) | ||
1 kilometer (km) = 0.621371 mil (mi) | ||
Massa | Kilogram (kg) | 1 kilogram (kg) = 1000 gram (g) |
1 kilogram (kg) = 2.20462 pound (lb) | ||
1 pound (lb) = 0.453592 kilogram (kg) | ||
Waktu | Detik (s) | 1 menit = 60 detik (s) |
1 jam = 3600 detik (s) | ||
1 hari = 86400 detik (s) | ||
Luas | Meter persegi (m²) | 1 kilometer persegi (km²) = 1,000,000 meter persegi (m²) |
1 hektar (ha) = 10,000 meter persegi (m²) | ||
1 are = 100 meter persegi (m²) | ||
Volume | Meter kubik (m³) | 1 liter (L) = 0.001 meter kubik (m³) |
1 kiloliter (kL) = 1 meter kubik (m³) | ||
1 galon (US) = 0.00378541 meter kubik (m³) | ||
1 liter (L) = 1.05668821 quart (qt) | ||
1 liter (L) = 0.26417205 gallon (gal) |
Konversi Satuan Dimensi Turunan
Contoh Konversi Satuan Dimensi Turunan
Contoh Konversi Satuan Dimensi Turunan
Dimensi Turunan | Satuan Dasar | Faktor Konversi | Contoh Konversi |
---|---|---|---|
Kecepatan | m/s (meter per detik) | 1 m/s = 3.6 km/jam | 20 m/s = 72 km/jam |
Volume | m³ (meter kubik) | 1 m³ = 1,000 L | 2.5 m³ = 2,500 L |
Energi | J (joule) | 1 J = 1 N·m (Newton meter) | 500 J = 0.5 kJ (kilojoule) |
Tekanan | Pa (pascal) | 1 Pa = 1 N/m² | 100,000 Pa = 100 kPa |
Frekuensi | Hz (hertz) | 1 Hz = 1 siklus/detik | 50 Hz = 50 siklus/detik |
Daya | W (watt) | 1 W = 1 J/detik | 500 W = 0.5 kW (kilowatt) |
Fluks Cahaya | lx (lux) | 1 lx = 1 lm/m² | 300 lx = 300 lm/m² |
Tegangan Listrik | V (volt) | 1 V = 1 W/A | 12 V = 24 W (watt) dengan arus 2 A |
Kapasitansi Listrik | F (farad) | 1 F = 1 C/V | 0.001 F = 1 mF (milifarad) |
Fluks Magnetik | Wb (weber) | 1 Wb = 1 T·m² | 0.005 Wb = 5 mT (militesla) |
Temperatur | °C (celcius) | - | 25°C = 77°F (tingkat konversi suhu umum) |
Tekanan Udara | atm (atmosfer) | 1 atm = 101.325 kPa | 1 atm = 101.325 kPa |
Gaya | N (newton) | 1 N = 1 kg·m/s² | 10 N = 1 kg·m/s² (akibat gravitasi pada massa 1 kg) |
Panjang Gelombang Cahaya | nm (nanometer) | 1 nm = 1 × 10⁻⁹ m | 500 nm = 5 × 10⁻⁷ m (panjang gelombang cahaya merah) |
Induksi Magnetik | T (tesla) | 1 T = 1 Wb/m² | 0.001 T = 1 mT (militesla) |
Resistansi Listrik | Ω (ohm) | 1 Ω = 1 V/A | 100 Ω = 10 V (tegangan) dengan arus 0.1 A |
Tekanan Hidrostatik | Pa (pascal) | 1 Pa = ρgh | ρ = kepadatan fluida, g = percepatan gravitasi, h = ketinggian |
Luas Penampang | m² (meter persegi) | - | - |
Laju Aliran | m³/s (meter kubik per detik) | - | - |
Konsentrasi | mol/m³ (mol per meter kubik) | - | - |
Sub Kategori Materi Dasar Teknik Sipil
Mekanika Tanah
Sifat-sifat Tanah
Sifat Fisik Tanah | Definisi |
---|---|
Tekstur | Tekstur tanah merujuk pada ukuran partikel tanah dan proporsi relatifnya. Tanah dapat memiliki tekstur kasar (pasir), tekstur sedang (pasir berlanau), atau tekstur halus (lanau). Tekstur tanah mempengaruhi drainase, retensi air, dan ketersediaan nutrisi bagi tanaman. |
Struktur | Struktur tanah mengacu pada tata letak partikel-partikel tanah dalam agregat-agregat tertentu. Struktur yang baik membantu dalam infiltrasi air, pertukaran udara, dan pertumbuhan akar tanaman. |
Kandungan Organik | Kandungan bahan organik dalam tanah mempengaruhi kesuburan tanah dan ketersediaan unsur hara bagi tanaman. Bahan organik juga berperan dalam meningkatkan struktur tanah dan kapasitasnya untuk menahan air. |
Drainase | Kemampuan tanah untuk membuang air ke bawah permukaan tanah. Drainase yang baik penting untuk mencegah genangan air yang dapat merusak tanaman atau struktur bangunan. |
pH Tanah | pH adalah ukuran keasaman atau kebasaan tanah. Kondisi pH tanah memengaruhi ketersediaan nutrisi bagi tanaman karena pengaruhnya terhadap kelarutan unsur hara. |
Kapasitas Penyimpanan Air | Kemampuan tanah untuk menyimpan dan melepaskan air. Ini penting untuk menentukan kebutuhan air tanaman dan risiko kekeringan atau genangan. |
Porositas | Porositas tanah mengacu pada ruang kosong di antara partikel-partikel tanah. Porositas yang baik penting untuk pertukaran gas dan air dalam tanah. |
Kemampuan Memperbaiki Tanah | Kemampuan tanah untuk memperbaiki diri sendiri dari kerusakan, erosi, atau degradasi. Ini dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti vegetasi, aktivitas biologis, dan manajemen tanah. |
Sifat Mekanis Tanah | Definisi |
Kapasitas Tukar Kation (CTK) | CTK adalah kemampuan tanah untuk menukar ion-ion positif dengan akar tanaman. Ini penting untuk penyerapan nutrisi oleh tanaman. |
Kepadatan Tanah | Kepadatan tanah mengacu pada kepadatan partikel tanah yang berdampak pada penetrasi akar tanaman dan pergerakan air. |
Klasifikasi Tanah
Tegangan dan Deformasi Tanah
Stabilitas Tanah
- Kekuatan geser tanah: Kemampuan tanah untuk menahan geser.
- Kemiringan lereng: Semakin curam lereng, semakin besar kemungkinan tanah runtuh.
- Beban yang bekerja pada tanah: Beban yang lebih besar akan meningkatkan kemungkinan tanah runtuh.
Analisis dan Perancangan Geoteknik
- Investigasi tanah: Melakukan penyelidikan untuk mengetahui sifat-sifat tanah.
- Analisis stabilitas: Menghitung kemungkinan tanah runtuh.
- Perancangan struktur: Merancang struktur yang aman dan stabil untuk dibangun di atas tanah.
Poin-poin penting lainnya
- Hidrologi tanah: Mempelajari aliran air melalui tanah.
- Dampak gempa bumi pada tanah: Memahami bagaimana gempa bumi dapat menyebabkan kerusakan pada tanah dan struktur.
- Penggunaan geotextile: Bahan sintetis yang digunakan untuk memperkuat tanah dan meningkatkan stabilitasnya.
Mekanika Bahan
Sifat Mekanik Material | Definisi |
---|---|
Tegangan dan regangan | Memahami bagaimana material merespon gaya yang diberikan, seperti tegangan tarik, tekan, geser, dan torsi. |
Kekuatan dan ketahanan | Mempelajari batas elastis, plastis, dan ultimat material, serta kemampuannya untuk menahan beban dan deformasi. |
Sifat-sifat lainnya | Modulus elastisitas, Poisson's ratio, toughness, fatigue, creep, dan lain-lain. |
Analisis Tegangan dan Regangan | Definisi |
Diagram tegangan-regangan | Memahami hubungan antara tegangan dan regangan pada berbagai jenis material. |
Analisis elemen hingga | Memprediksi distribusi tegangan dan regangan pada struktur yang kompleks. |
Teori kegagalan | Menentukan bagaimana material akan gagal di bawah berbagai kondisi pembebanan. |
Desain dan Pemilihan Material | Definisi |
Memilih material yang tepat | Memilih material yang sesuai dengan sifat mekanik yang dibutuhkan untuk suatu aplikasi. |
Desain struktur yang aman | Memastikan bahwa struktur dapat menahan beban yang diberikan tanpa mengalami kegagalan. |
Faktor-faktor lain | Memperhitungkan faktor-faktor seperti korosi, temperatur, dan lingkungan dalam desain. |
Pengujian Material | Definisi |
Uji tarik, tekan, geser, dan torsi | Melakukan pengujian untuk menentukan sifat mekanik material. |
Uji non-destruktif | Melakukan pengujian untuk mendeteksi cacat material tanpa merusak material. |
Analisis data | Menganalisis hasil pengujian untuk mendapatkan informasi tentang sifat material. |
Aplikasi Mekanika Bahan
- Teknik Sipil: Desain struktur bangunan, jembatan, dan jalan raya.
- Teknik Mesin: Desain mesin, pesawat terbang, dan kendaraan.
- Teknik Material: Pengembangan material baru dengan sifat yang lebih baik.
- Teknik Aerospace: Desain pesawat terbang dan roket.
Analisa Struktur
Sifat Mekanik Material | Definisi |
---|---|
Tegangan dan regangan | Memahami bagaimana material merespon gaya yang diberikan, seperti tegangan tarik, tekan, geser, dan torsi. |
Kekuatan dan ketahanan | Mempelajari batas elastis, plastis, dan ultimat material, serta kemampuannya untuk menahan beban dan deformasi. |
Sifat-sifat lainnya | Modulus elastisitas, Poisson's ratio, toughness, fatigue, creep, dan lain-lain. |
Analisis Tegangan dan Regangan | Definisi |
Diagram tegangan-regangan | Memahami hubungan antara tegangan dan regangan pada berbagai jenis material. |
Analisis elemen hingga | Memprediksi distribusi tegangan dan regangan pada struktur yang kompleks. |
Teori kegagalan | Menentukan bagaimana material akan gagal di bawah berbagai kondisi pembebanan. |
Desain dan pemilihan material | Definisi |
Memilih material yang tepat | Memilih material yang sesuai dengan sifat mekanik yang dibutuhkan untuk suatu aplikasi. |
Desain struktur yang aman: | Memastikan bahwa struktur dapat menahan beban yang diberikan tanpa mengalami kegagalan. |
Faktor-faktor lain | Memperhitungkan faktor-faktor seperti korosi, temperatur, dan lingkungan dalam desain. |
Pengujian Material | Definisi |
Uji tarik, tekan, geser, dan torsi | Melakukan pengujian untuk menentukan sifat mekanik material. |
Uji non-destruktif | Melakukan pengujian untuk mendeteksi cacat material tanpa merusak material. |
Analisis data | Menganalisis hasil pengujian untuk mendapatkan informasi tentang sifat material. |
Melakukan Perhitungan dan Interpretasi Hasil
- Perhitungan dilakukan dengan menggunakan software atau manual.
- Hasil analisis harus diinterpretasikan dengan benar untuk memahami perilaku struktur dan memastikan keamanannya.
Melakukan Verifikasi dan Validasi
- Hasil analisis harus diverifikasi dan divalidasi untuk memastikan kebenarannya.
- Verifikasi dilakukan dengan membandingkan hasil dengan solusi yang diketahui.
- Validasi dilakukan dengan membandingkan hasil dengan data eksperimen.
Poin-poin penting lainnya
- Memahami kondisi batas struktur.
- Memperhitungkan faktor keamanan yang sesuai.
- Mempertimbangkan pengaruh lingkungan.
- Melakukan analisis sensitivitas untuk mengetahui pengaruh perubahan parameter pada struktur.
Gambar Teknik
Ketepatan dan Kejelasan | Gambar teknik harus dibuat dengan ketepatan dan kejelasan yang tinggi agar mudah dipahami oleh orang lain. |
---|---|
Dimensi, proporsi, dan detail harus digambarkan dengan akurat. | |
Garis harus jelas dan rapi, serta penggunaan simbol dan tulisan yang tepat. | |
Standarisasi | Gambar teknik harus mengikuti standar yang telah ditetapkan, seperti ISO (International - Organization for Standardization) atau ANSI (American National Standards Institute). |
Penggunaan standar ini memastikan gambar dapat dipahami secara internasional dan menghindari kesalahpahaman. | |
Proyeksi | Gambar teknik menggunakan proyeksi untuk menggambarkan objek 3 dimensi pada bidang 2 dimensi. |
Proyeksi yang umum digunakan adalah proyeksi ortogonal, seperti proyeksi isometrik, proyeksi dimetrik, dan proyeksi trimetrik. | |
Skala | Skala digunakan untuk menunjukkan perbandingan ukuran objek pada gambar dengan ukuran sebenarnya. |
Skala yang tepat harus dipilih agar gambar mudah dibaca dan dipahami. | |
Penampang | Penampang digunakan untuk menunjukkan bagian dalam suatu objek. |
Jenis penampang yang umum digunakan adalah penampang melintang, penampang memanjang, dan penampang detail. | |
Detail | Detail penting dari suatu objek harus digambarkan dengan jelas dan akurat. |
Detail ini dapat berupa potongan, sambungan, dan bagian-bagian lain yang penting untuk memahami konstruksi objek. | |
Notasi dan Dimensi | Notasi dan dimensi digunakan untuk memberikan informasi tambahan tentang gambar. |
Notasi dapat berupa simbol, angka, atau huruf yang menjelaskan bagian-bagian gambar. | |
Dimensi menunjukkan ukuran dan jarak bagian-bagian gambar. |
Keterampilan Menggambar
- Keterampilan menggambar yang baik diperlukan untuk membuat gambar teknik yang rapi dan mudah dipahami.
- Keterampilan ini termasuk teknik menggambar garis, lingkaran, dan bentuk lainnya, serta penggunaan alat-alat gambar teknik.
Penggunaan Software CAD
- Software CAD (Computer-Aided Design) dapat digunakan untuk membuat gambar teknik dengan lebih mudah dan cepat.
- Software CAD menyediakan berbagai fitur dan alat untuk menggambar, memodifikasi, dan menganalisis gambar teknik.
- Etika gambar teknik penting untuk memastikan gambar dibuat dengan profesional dan bertanggung jawab.
- Etika ini termasuk memastikan ketepatan gambar, penggunaan standar yang tepat, dan pemberian kredit kepada pembuat gambar.
Teknik Geoteknik
Sifat-sifat Tanah dan Batuan
Aspek | Deskripsi |
---|---|
Komposisi | Jenis dan proporsi mineral penyusun tanah dan batuan. |
Struktur | Susunan dan tekstur tanah dan batuan. |
Kadar Air | Jumlah air yang terkandung dalam tanah. |
Kepadatan | Massa tanah per satuan volume. |
Kekuatan | Ketahanan tanah dan batuan terhadap tekanan dan geser. |
- Tipe tanah dan batuan
- Kepadatan dan porositas
- Kekuatan geser
- Konsolidasi dan pembengkakan
- Permeabilitas
Menentukan Daya Dukung Tanah
- Daya dukung tanah adalah kemampuan tanah untuk menahan beban struktur.
- Daya dukung tanah dihitung berdasarkan sifat tanah dan beban struktur.
- Ada beberapa metode untuk menghitung daya dukung tanah, seperti:
- Uji sondir standar
- Uji pelat
- Analisis stabilitas lereng
Merancang Fondasi yang Tepat
- Fondasi adalah bagian struktur yang mentransfer beban ke tanah.
- Jenis fondasi yang dipilih tergantung pada daya dukung tanah dan beban struktur.
- Ada beberapa jenis fondasi, seperti:
- Fondasi dangkal
- Fondasi dalam
- Fondasi tiang pancang
Mengendalikan Erosi dan Sedimentasi
- Erosi dan sedimentasi adalah proses alami yang dapat merusak struktur dan lingkungan.
- Teknik geoteknik dapat digunakan untuk mengendalikan erosi dan sedimentasi, seperti:
- Penanaman vegetasi
- Pembangunan struktur penahan erosi
- Pengaturan sedimentasi
Mitigasi Bencana Alam
- Gempa bumi
- Tsunami
- Tanah longsor
- Banjir
Teknik Hidrolika
Sifat Fluida
- Memahami sifat fluida, seperti viskositas, densitas, dan tekanan, sangat penting untuk merancang dan menganalisis sistem hidrolik.
- Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada fluida di dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah.
- Hukum Bernoulli menjelaskan hubungan antara tekanan, kecepatan, dan ketinggian fluida.
Komponen Sistem Hidrolika
Komponen | Fungsi dan Karakteristik |
---|---|
Pompa | Menghasilkan tekanan fluida. |
Akumulator | Menyimpan energi hidrolik dalam bentuk tekanan fluida. |
Aktuator | Mengubah tekanan fluida menjadi gaya dan gerakan. |
Katup | Mengontrol aliran fluida dan arah gerakan aktuator. |
Filter | Membersihkan fluida dari kotoran dan partikel yang berbahaya. |
Prinsip Kerja Sistem Hidrolika
- Sistem hidrolika bekerja dengan memanfaatkan tekanan fluida untuk menghasilkan gaya dan gerakan.
- Pompa digunakan untuk menghasilkan tekanan fluida.
- Aktuator, seperti silinder hidrolik, mengubah tekanan fluida menjadi gaya dan gerakan.
- Katup digunakan untuk mengontrol aliran fluida dan arah gerakan aktuator.
Perancangan Sistem Hidrolika
- Perancangan sistem hidrolika membutuhkan pertimbangan berbagai faktor, seperti gaya dan gerakan yang dibutuhkan, jenis fluida, dan komponen yang digunakan.
- Perhitungan yang akurat dan simulasi sistem dapat membantu memastikan kinerja sistem yang optimal.
Penerapan Teknik Hidrolika
- Teknik hidrolika memiliki berbagai aplikasi di berbagai bidang, seperti industri, konstruksi, pertanian, dan transportasi.
- Beberapa contoh aplikasi teknik hidrolika antara lain:
- Alat berat konstruksi, seperti ekskavator dan backhoe.
- Sistem pengereman pada kendaraan.
- Mesin press hidrolik.
- Sistem kontrol pada pesawat terbang.
Keselamatan dan Pemeliharaan
- Sistem hidrolika bertekanan tinggi dapat berbahaya jika tidak dirancang, dioperasikan, dan dipelihara dengan benar.
- Penting untuk mengikuti prosedur keselamatan yang tepat dan melakukan pemeliharaan sistem secara berkala untuk memastikan keamanan dan kinerja sistem yang optimal.
Teknik Hidrologi
Siklus Hidrologi
- Evaporasi: Penguapan air dari permukaan bumi ke atmosfer.
- Transpirasi: Pelepasan air ke atmosfer melalui tumbuhan.
- Kondensasi: Perubahan uap air menjadi titik embun atau awan.
- Presipitasi: Pengembalian air ke permukaan bumi dalam bentuk hujan, salju, sleet, atau hujan es.
- Infiltrasi: Penyerapan air oleh tanah.
- Aliran air permukaan: Pergerakan air di atas permukaan tanah.
- Air bawah tanah: Air yang tersimpan di bawah permukaan tanah dalam akuifer.
Komponen Hidrologi
Komponen | Deskripsi |
---|---|
Air Permukaan | Sungai, danau, waduk, dan laut. |
Air Bawah Tanah | Air yang tersimpan di bawah permukaan tanah dalam akuifer. |
Presipitasi | Hujan, salju, sleet, dan hujan es. |
Evaporasi | Penguapan air dari permukaan bumi ke atmosfer. |
Transpirasi | Pelepasan air ke atmosfer melalui tumbuhan. |
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Hidrologi
- Iklim: Curah hujan, temperatur, dan evaporasi.
- Topografi: Ketinggian, kemiringan, dan bentuk permukaan tanah.
- Vegetasi: Jenis dan kepadatan tanaman.
- Geologi: Jenis batuan dan tanah.
- Aktivitas manusia: Pencemaran, pembangunan, dan penggunaan air.
Kualitas Air
- Parameter Fisik: Suhu, kekeruhan, warna, dan bau.
- Parameter Kimia: pH, salinitas, dan kandungan mineral.
- Parameter Biologi: Bakteri, virus, dan alga.
- Pencemaran Air: Dampak pencemaran terhadap kualitas air dan upaya penanggulangannya.
Cabang-cabang Hidrologi
- Hidrometeorologi: Mempelajari hubungan antara air dan atmosfer.
- Hidrologi air permukaan: Mempelajari aliran air di sungai, danau, dan laut.
- Hidrogeologi: Mempelajari air bawah tanah.
- Kualitas air: Mempelajari pencemaran air dan cara mengatasinya.
Teknik Survei
Pengukuran dan Pemetaan Tanah
Trigonometri
Topografi
Geodesi
Survey:
- Survey Awal (Preliminary Survey): Penelitian awal untuk memahami kondisi dan karakteristik lokasi.
- Peta Situasi (Site Map): Peta yang menunjukkan lokasi fisik dari proyek konstruksi.
- Kontur Eksisting (Existing Contour Map): Peta yang menunjukkan kontur atau topografi eksisting dari area proyek.
- Site Plan & Benchmark (BM): Rencana situs yang menunjukkan posisi relatif dari berbagai elemen proyek dan titik referensi (benchmark).
- Staking Out: Penempatan tanda atau penanda untuk menentukan lokasi titik-titik penting dalam konstruksi.
Pekerjaan Tanah - Engineering:
- Soil Test Report: Laporan hasil uji tanah untuk memahami karakteristik geoteknis dari tanah di lokasi proyek.
- Site Grading: Cut & Fill Analysis: Analisis yang dilakukan untuk menentukan volume tanah yang harus dipindahkan (cut) atau ditambahkan (fill) untuk mencapai kontur yang diinginkan.
- Pembentukan dan Pemadatan Tanah Dasar: Proses pembentukan dan pemadatan tanah dasar sesuai dengan spesifikasi teknis.
Pekerjaan Tanah - Quality Control:
- Pengujian: CBR (California Bearing Ratio): Pengujian untuk menentukan kekuatan relatif tanah terhadap pemadatan.
- Pengujian: Kepadatan Lapangan (Sand Cone): Pengujian untuk mengukur kepadatan tanah pada lokasi secara langsung menggunakan metode sand cone.