Prasanti Widyasih Sarli, S.T., M.T., Ph.D.

Video ini membahas mengenai stabilitas struktur dalam mekanika teknik/statika. Stabilitas merupakan konsep penting dalam dunia mekanik yang menekankan bahwa struktur harus tidak hanya setimbang, tetapi juga stabil. Stabilitas terjadi ketika struktur bisa kembali ke posisi semula setelah diberikan gangguan. Ada contoh kasus yang menunjukkan struktur setimbang tapi tidak stabil karena peletakannya parsial atau tidak sesuai. Penting untuk memastikan struktur tertentu dan stabil sebelum dilakukan analisis lebih lanjut.

Oke, tadi kita udah belajar yang kita sebut dengan setimbang dan kita sudah juga bisa melihat

mana struktur yang kita sebut statis tertentu, artinya bisa kita selesaikan hanya dengan modal kesamaan-kesetimbangan

dan juga kita melihat apa yang tidak bisa yang kita sebut dengan struktur statis tertentu.

Tapi selain dari konsep kesetimbangan dan juga konsep ketentuan dari sebuah struktur,

kita juga punya satu konsep yang sangat-sangat penting dalam dunia tidak hanya di statika,

tapi dalam dunia mekanik secara umum, ini kita sebut sebagai stabilitas.

Nah, sekarang di sini saya punya tiga gambar, sekarang kita imajinasikan, kita punya sebuah mangkok,

anggaplah ini gambar mangkoknya cukup bagus, yang satu mangkoknya berdirinya cukup baik,

yang satunya lagi kita putar, dan di sini juga saya punya sebuah lantai biasa.

Dan pada masing-masing kasus ini, kita punya sebuah bola atau sebuah mungkin kita bisa membayangkan sebuah klereng

yang ada di dalam mangkok ataupun lantai kita.

Kalau kita lihat untuk ketiga kasus ini, apakah tiga kasus ini setimbang?

Kita lihat bahwa definisi dari setimbang itu adalah bahwa sigma F-nya harus sama dengan 0,

sigma M-nya harus sama dengan 0, artinya dia diam.

Nah, kita lihat dalam ketiga kasus ini, tiga-tiganya itu adalah setimbang.

Saya tulis di sini adalah setimbang, di sini pun dia setimbang, dan yang terakhir ini pun dia setimbang,

artinya pada kasus ini pasti dia itu setimbang, dimana sigma F-nya adalah 0 dan sigma M-nya adalah 0.

Kalau kita mau lebih teliti lagi, sigma F-X-nya sama dengan 0, sigma F-Y-nya sama dengan 0, dan sigma M-nya sama dengan 0.

Tapi, bagaimana jika saya beri dia sebuah gangguan?

Saya mulai dengan memberikan gangguan pada klereng yang ada di sini.

Saya berikan gangguan dengan saya kasih dia semacam saya sentil dengan saya berikan dia sebuah gaya.

Kita bisa membayangkan pasti bola ini akan naik ke atas, saya akan sentil sehingga bola ini naik ke atas.

Tapi, kalau setelah sentilan ini saya ambil, artinya saya cuma sentil sekali, apa yang akan terjadi dengan bola ini?

Selain bahwa tadi nanti dia naik ke atas, pasti dia akan pelan-pelan bergoyang sampai dia kembali lagi ke titik semula.

Ini yang kita bilang sebagai setimbang dan dia stabil.

Stabil itu adalah suatu state dimana pun seandainya kita memberikan dia sebuah gangguan,

tidak apa-apa, dia bisa bergerak, tapi dia akan kembali lagi kepada posisi dia yang semula, itu adalah stabil.

Mungkin kalau kalian masih tidak kebayang, kita coba pikirkan kasus yang kedua.

Di mana dalam kasus yang kedua ini, saya punya klereng yang ada di atas lantai biasa.

Sama seperti tadi, saya akan kasih dia semacam sentilan sedikit.

Tentunya dia akan pindah tempat, dia ada di sini.

Dan di sini dia akan setimbang di titik yang baru.

Tapi, dia tidak mungkin balik ke titiknya semula tanpa saya memberikan sentilan balik.

Artinya, di kedua kasus ini dia setimbang, tapi dia tidak stabil.

Artinya, setelah kita kasih dia sebuah gangguan, dia tidak kembali lagi ke posisi semulanya dia.

Nah, ada lagi satu kasus yang berikutnya.

Ini kita punya klerengnya sekarang ada di atas sebuah mangkok yang tadi kita balik.

Bagaimana jika saya kasih dia sentilan, saya sentil sedikit.

Tentunya kita bisa membayangkan klereng ini hilang.

Artinya, kondisi ini dia setimbang, tapi hanya pada satu titik.

Dan setelah itu dia hilang, entah kemana.

Nah, ini yang kita sebut setimbang, mungkin dia setimbang, tapi dia labil.

Nah, sebuah struktur itu tidak boleh hanya setimbang.

Artinya pun kita memberikan dia suatu gaya atau suatu gangguan,

dia selalu harus bisa kembali ke titik dia yang semula.

Nah, sekarang bagaimana sebutnya sebuah struktur yang tidak stabil itu bagaimana?

Artinya kan kita harus bisa mengidentifikasi apabila struktur kita ini stabil atau tidak.

Sekarang secara garis besar kita bisa melihat bahwa sebuah struktur yang tidak stabil itu

Yang kedua, jika peletakannya itu tidak sesuai.

Mungkin kalian belum kebayang, tapi kita coba memberikan sebuah contoh kasus.

Anggaplah saya punya sebuah struktur seperti inilah.

Saya punya kolom, lalu saya punya kolom ini ada pada suatu sendi.

Sekarang kita tahu, sedikit-sedikit kita tahu,

oke bu, kalau seandainya saya punya kolom di atas sendi seperti ini,

berarti reaksi yang terjadi adalah dua ini.

Dia saya tahan, atas ke bawah dia tidak boleh gerak, kiri kanan dia tidak boleh.

Sekarang kita bayangkan, bagaimana jika saya memberikan dia sebuah gangguan seperti ini?

Oh, gampang bu, kan ini tidak ada yang nahan, berarti pasti akan dia seperti ini.

Sekarang pertanyaannya selalu, dia bisa kembali tidak ke diri dia yang sebelumnya?

Tidak bisa, karena tidak ada tadi yang gaya momen yang kita butuhkan untuk menahan dia.

Ini adalah peletakan kita sebutnya perletakan parsial.

Dalam hal ini berarti definisi peletakan parsial itu seperti apa?

Jika reaksi peletakan yang terjadi lebih sedikit dari jumlah kesamaan kesetimbangan

yang kita butuhkan untuk membuat dia diam.

Jumlah kesamaan kesetimbangan yang kita butuhkan untuk membuat dia diam itu ada berapa?

Kenapa? Karena sigma fx-nya harus sama dengan 0, sigma fy-nya harus sama dengan 0,

Karena dia hanya ditahan fx dan fy-nya, ini kan berarti pada fx-nya dan pada fy-nya,

dan kita tidak menahan dia secara momen-nya, maka dia menjadi peletakan yang parsial.

Sehingga kita lihat juga reaksi peletakannya lebih kecil daripada tiga.

Anggaplah saya punya sebuah batang, batangnya di sini peletakan kaku dan peletakan kaku,

tapi di sini saya tumpangin sebuah struktur yang bentuknya kurang lebih anggaplah seperti ini.

Begitu ya, ini saya warnakan, jadi ini kayak semacam, ini kita punya batang gitu lah ya,

di atas batang itu numpuk sesuatu yang kayak gini, terus saya punya struktur yang numpang sama dia gitu lah ya,

Nah sekarang pertanyaannya adalah kalau saya kasih dia gaya, gaya itu berupa sebuah gangguan seperti ini,

Nah mungkin kalian berpikir, oke sebentar bu, kata ibu jangan panik ya kan, oke.

Jadi sebetulnya ada gaya apa aja nih di sini, kita coba perhatikan.

Oke, apakah dia bisa bergerak naik turun?

Kalau kita hanya melihat bagian ini ya, bagian ininya aja, apakah dia bisa bergerak naik turun?

Tidak, karena ditahan oleh si batang ini gitu ya, jadi sebetulnya kalau misalnya saya gambarkan,