NAMA : Dandi Saputra Halidi

NIM : 442417041

TUGAS : PENGANTAR REKAYASA DAN DESAIN

Rangkuman BAB ll : Elemen Kunci

• Elemen kunci digambarkan sebagai esensi pengetahuan ilmiah dan teknik. Saya sering mengatakan bahwa ketika Anda dapat mengukur apa yang Anda bicarakan, dan mengungkapkannya dalam jumlah, Anda tahu sesuatu tentang itu; Tapi bila Anda tidak bisa mengukurnya, kapan Anda tidak bisa mengungkapkannya dalam jumlah, pengetahuan Anda adalah jenis yang sedikit dan tidak memuaskan: ini mungkin awal pengetahuan, tapi Anda hampir tidak memiliki, di dalam diri Anda pikiran, maju ke tahap sains, apapun masalahnya. Tapi mengekspresikan sesuatu dalam jumlah hanyalah awal dari pengetahuan teknik. Selain variabel berdasarkan pengukuran dan dinyatakan sebagai angka, mencapai aspirasi Lord Kelvin memerlukan sedetik elemen kunci dari analisis teknik (William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907)).

• Gagasan penting bahwa sampai pada nilai numerik yang tepat dalam berkinerja analisis atau pemecahan masalah hanya satu langkah dalam tugas insinyur. Hasil perhitungan teknik harus melibatkan variabel yang sesuai; itu harus dinyatakan dalam unit yang sesuai; itu harus mengekspresikan angka nilai (dengan jumlah digit yang sesuai; atau angka signifikan); dan itu harus disertai dengan metode eksplisit sehingga orang lain dapat memahami dan mengevaluasi kelebihan dan kekurangan analisis atau solusi Anda. Ada satu variabel yang memiliki klaim kuat untuk muncul di bab lain yang berhubungan dengan energi dan subjek terkait. Variabel itu adalah kekuatan, dan itu adalah perancah di mana sebagian besar teknik modern, serta fisika "klasik", bergantung.

• Meskipun hukum alam dasar tidak tergantung pada sistem unit yang kita gunakan dengannya, di bidang teknik dan sains, kuantitas yang dihitung selalu memiliki dua bagian: nilai numerik dan unit asosiasinya, jika ada 1. Oleh karena itu, hasil rekayasa apapun Perhitungan harus selalu diperbaikihuruf hanya bila perlu untuk mencegah agar tidak bingung dengan singkatan unit lain yang ada2 (misalnya, Wb untuk unit medan magnet "weber" untuk membedakannya dari W yang lebih umum, unit daya watt), atau untuk mengekspresikan awalan (misalnya, kW untuk kilowatt). n Singkatan unit tidak pernah plural, sedangkan nama unit mungkin pluralized. Misalnya, kilogram disingkat kg, dan bukan kg, newtons sebagai N dan bukan Ns, dan singkatan yang benar dari detik adalah s, bukan detik. atau beberapa detik n Nama unit singkatan tidak pernah ditulis dengan periode terminal kecuali jika muncul pada akhir kalimat. n Semua unit lain yang namanya tidak berasal dari nama-nama orang yang secara historis penting ditulis dan disingkat dengan huruf kecil-misalnya meter (m), kilogram (kg), yang kedua, dan lain-lain.

• Semua nama unit ditulis tanpa kapitalisasi (kecuali jika muncul pada awal kalimat), terlepas dari apakah mereka berasal dari nama yang tepat Bila unit disingkat, singkatan dikapitalisasi jika unitnya berasal dari yang benar nama. Singkatan unit menggunakan dua huruf hanya bila perlu untuk mencegahnya dibingungkan dengan yang lain singkatan unit yang mapan 2 (mis., Wb untuk unit medan magnet "weber" untuk membedakannya dari W yang lebih umum, unit daya watt), atau untuk mengekspresikan awalan (mis., kW untuk kilowatt). Sebuah singkatan unit tidak pernah plural, sedangkan nama unit mungkin pluralized. Sebagai contoh, kilogram disingkat kg, dan bukan kg, newton sebagai N dan bukan Ns, dan singkatan yang benar detik adalah detik, bukan detik. atau beberapa detik Nama unit singkatan tidak pernah ditulis dengan periode terminal kecuali jika muncul pada akhir kalimat. Semua unit lain yang namanya tidak berasal dari nama-nama orang yang penting secara historis keduanya ditulis dan disingkat dengan huruf kecil-misalnya meter (m), kilogram (kg), detik (s), dan sebagainya. Semua unit lain yang namanya tidak berasal dari nama-nama orang yang penting secara historis keduanya ditulis dan disingkat dengan huruf kecil-misalnya meter (m), kilogram (kg), detik (s), dan sebagainya Kami berasumsi bahwa Anda sudah familiar dengan massa, dan Anda mungkin memang berpikir begitu, tapi ini bukan konsep sepele.

• Amerika Serikat secara perlahan beralih ke penggunaan umum sistem SI. Namun, tampaknya konversi ini setidaknya akan memakan sebagian besar masa hidup Anda. Begitu Untuk sukses sebagai insinyur di Amerika Serikat, Anda harus belajar bahasa Inggris Teknik. Melakukan hal itu akan terjadi membantu Anda menghindari pengulangan masa depan dari bencana seperti kerugian memalukan NASA pada tahun 1999 yang mahal dan Land Land Mars secara ilmiah penting karena adanya konversi yang tidak tepat antara Engineering English dan SI unit 7.

• Di medan gravitasi, massa pasti menghasilkan berat, namun massanya hadir meski tidak ada gravitasi seperti di luar angkasa. Misalnya, mengetahui ada 12 inci dalam satu kaki akan menghasilkan satuan faktor konversi [12 inci / ft], jadi jika kita ingin menyamarkan 12,7 ft2 ke in2, kita akan menulis 12,7 [ft2] [12 in / ft] 2 ¼ 12,7 144 [ft2] [in / ft] 2 ¼ 1830 in2.

• Newton menulis bahwa "massa materi di Bulan akan menjadi massa materi di dalam Bumi sebagai 1 sampai 39.788 "(Principia, Book 3, proposition 37, problem 18). Karena rasio massa Bumi ke massa Bulan sebenarnya adalah M ¼ 81.300588, jelas bahwa Newton salah di suatu tempat. Penggunaan jumlah angka signifikan dalam karya eksperimental merupakan bagian penting dari eksperimen proses. Melaporkan pengukuran, katakanlah, 10 meter.

• Penggunaan angka signifikan adalah metode untuk menghindari kesalahan seperti 10/6 ¼ 1.666666667 (semudah diperoleh pada banyak kalkulator elektronik), sedangkan jawaban yang ketat adalah 2! (sejak 6 dan 10 tampaknya diketahui hanya untuk 1 tokoh penting di sini, dan jika mereka mewakili pengukuran fisik yang sebenarnya, tampaknya tidak telah diukur dengan akurasi yang tersirat dari operasi aritmatika yang menghasilkan 1.666666667). Dalam hal ini rasa, bilangan fisik berbeda dari bilangan matematis murni. Angka "Exact" (angka seperti dalam 1 kaki ¼ 12 inci, atau angka yang datang dari penghitungan, atau dalam definisi seperti diameter ¼ 2 _ radius) tidak memiliki ketidakpastian dan dapat diasumsikan memiliki jumlah tak terbatas sosok penting. Dengan demikian mereka tidak membatasi jumlah tokoh penting dalam sebuah perhitungan. Definisi angka yang signifikan 10 adalah salah satu dari angka 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 0. . Perhatikan bahwa nol adalah signifikan Angka kecuali jika digunakan hanya untuk memperbaiki titik desimal atau untuk mengisi tempat-tempat yang tidak diketahui atau dibuang digit. Angka 234 memiliki tiga angka signifikan, dan angka 7305 memiliki empat angka signifikan sejak nol dalam jumlah adalah digit signifikan yang sah. Tapi memimpin nol sebelum titik desimal tidak signifikan. Dengan demikian, angka 0.000452 memiliki tiga angka signifikan (4, 5, dan 2), angka nol terkemuka (termasuk yang pertama sebelum titik desimal) menjadi penanda tempat daripada angka signifikan. Bagaimana dengan nol? Misalnya, nomor 12.300 itu memang dua belas ribu tiga ratus, tapi kita tidak tahu tanpa informasi tambahan apakah titik nol yang berlawanan mewakili presisi dari nomor atau hanya besarnya. Jika nomor 12.300 tepat hanya untuk _100, itu hanya tiga yang signifikan angka. Jika benar-benar tepat untuk _1, maka kelima angka itu signifikan. Untuk menyampaikan secara tegas yang mengakhiri angka nol adalah signifikan, maka harus dituliskan sebagai 1.2 x 10 4 jika hanya memiliki dua signifikan angka, sebagai 1,23 x 104 jika memiliki tiga, sebagai 1.230 x 104 jika memiliki empat, dan sebagai 1.2300 _10 (atau 12300. catatan titik desimal) jika memiliki lima. Identifikasi jumlah tokoh penting yang terkait dengan pengukuran hanya datang melalui pengetahuan tentang bagaimana pengukuran dilakukan.

• Berat badan massa m ketika gravitasi lokal adalah g0 adalah mg0 / gc dalam satuan bahasa Inggris dan mg0 dalam SI. Seseorang di Stasiun Antariksa Internasional mengalami gayaberat mikro, g yang jauh lebih kecil daripada yang kita lakukan di Bumi, dan seseorang di Bulan mengalami sekitar 1/6 g dibandingkan dengan seseorang di permukaan Bumi. Namun, jika orang itu adalah seorang insinyur yang menggunakan sistem unit bahasa Inggris Teknik, dia harus menggunakan nilai numerik yang sama untuk gc dimanapun di alam semesta. Singkatnya, ketika Anda melihat Hukum Newton yang kedua ditulis sebagai F ¼ma (dalam buku fisika, misalnya), Anda harus menggunakan sistem unit dimana konstanta proporsionalitas antara kekuatan dan percepatan massa adalah satu kesatuan dan juga tidak berdimensi secara efektif, seperti di Sistem SI (MKS).

• Aturan untuk "pembulatan" adalah sebagai berikut 3 Aturan untuk membulatkan angka ke atas atau ke bawah yaitu Bila nomor yang terbuang dari nomor tersebut adalah 0, 1, 2, 3, atau 4, digit berikutnya yang tersisa tidak boleh diubah. Kapan bagian yang terbuang dari nomor tersebut adalah 5, 6, 7, 8, atau 9, maka digit berikutnya yang tersisa harus ditingkatkan satu per satu. Ada peraturan putaran lain yang sesuai dengan Aturan 3: Aturan Bankir yang digunakan sebelum komputer memeriksa lama kolom angka Bila bagian yang dibuang adalah persis 5 diikuti hanya dengan angka nol (atau tidak sama sekali), maka angka sebelumnya harus dibulatkan jika itu adalah angka ganjil, tapi tetap tidak berubah jika angka genap. Itu dimaksudkan untuk rata-rata keluar setiap putaran- ing bias dalam menambahkan kolom.

• Inti dari serangkaian unit ilmiah adalah definisi kekuatan. Misalnya, untuk sistem massa konstan, Newton's Second Law of Motion dengan benar dinyatakan sebagai berikut:

• Angkatan pada massa sebanding dengan percepatan yang dihasilkannya.

• Hukum Kedua Newton dapat ditulis dalam bentuk persamaan: F / ma di mana a adalah percepatan massa m. Untuk mengubah kekuatan Newton menjadi proporsionalitas menjadi persamaan, kita perlu mengenalkan konstanta proporsionalitas. Misalkan ada satuan satuan dimana gaya F1 mempercepat massa m1 dengan a1. Kemudian Hukum Kedua Newton dapat dituliskan sebagai: F1 / m1a1.

• Sistem ini juga telah berkembang menjadi konvensi yang agak disayangkan mengenai unit pound dan definisi gaya. Diputuskan bahwa nama "pound" akan digunakan baik untuk massa maupun berat (force). Karena massa dan gaya memiliki jumlah yang sangat berbeda, pengubah harus ditambahkan ke unit pound untuk membedakan mana (massa atau berat) yang digunakan. Ini dipecahkan dengan hanya menggunakan fraksi massa pon atau kekuatan pon dengan singkatan masing-masing lbm dan lbf, masing-masing, untuk membedakannya. Dalam sistem Rekayasa Inggris diputuskan bahwa massa pon harus menimbang kekuatan pon pada gravitasi standar. (Gaya gravitasi standar mempercepat massa sebesar 32.174 ft / s2.).

• Produk atau hasil bagi harus tidak mengandung angka yang lebih signifikan daripada yang terkandung dalam istilah dengan paling sedikit jumlah tokoh penting yang digunakan dalam operasi. Misalnya, (113,2) _ (1,43) ¼ 161,876, yang sekarang harus dibulatkan menjadi 162, dan 113,2 / 1,43 ¼ 79,16, yang sekarang harus dibulatkan menjadi 79,2 karena 1,43 berisi jumlah angka signifikan paling sedikit (yaitu, tiga) dalam setiap kasus.

• Ada banyak unit SI yang berkaitan dengan jumlah yang berbeda yang diukur dan kelipatannya. Beberapa alasan bagi unit fundamental mereka akan menjadi lebih jelas saat kita melanjutkan. Ini menghubungkan nama unit dengan unit MKS fundamental-yaitu, fakta bahwa frekuensi dinyatakan dalam "hertz" mungkin tidak berguna karena fakta bahwa hertz tidak lain adalah nama invers kedua, s 1.

• Kelipatan jumlah ini disusun dalam faktor 1000 untuk kenyamanan untuk kelipatan yang sangat besar dan sangat kecil.

• Dalam beberapa tahun terakhir, subkategori baru bahan dan teknologi yang dikenal sebagai Nanoteknologi telah muncul. Disebut demikian karena berkaitan dengan bahan yang ukurannya berada di kisaran nanometer.

• Aturan Bankir yang digunakan sebelum komputer memeriksa lama kolom angka Bila bagian yang dibuang adalah persis 5 diikuti hanya dengan angka nol (atau tidak sama sekali), maka angka sebelumnya harus dibulatkan jika itu adalah angka ganjil, tapi tetap tidak berubah jika angka genap. Itu dimaksudkan untuk rata-rata keluar setiap putaran- ing bias dalam menambahkan kolom. Misalnya, jika kita mengumpulkan angka 113,2 sampai tiga angka signifikan, maka angka itu akan menjadi 113. Jika kita ingin putaran Ini lebih jauh ke dua tokoh penting, yaitu 110, dan jika kita mengitarinya menjadi satu tokoh penting, itu akan 100 dengan nol trailing mewakili placeholder saja. Sebagai contoh lain, 116.876 Dibulatkan menjadi lima angka signifikan yaitu 116,88, yang selanjutnya membulatkan empat angka signifikan yaitu 116,9, yang selanjutnya dibulatkan ke tiga angka signifikan adalah 117.

• Nol adalah signifikan Angka kecuali jika digunakan hanya untuk memperbaiki titik desimal atau untuk mengisi tempat-tempat yang tidak diketahui atau dibuang digit. Angka 234 memiliki tiga angka signifikan, dan angka 7305 memiliki empat angka signifikan sejak nol dalam jumlah adalah digit signifikan yang sah. Tapi memimpin nol sebelum titik desimal tidak signifikan. Dengan demikian, angka 0.000452 memiliki tiga angka signifikan (4, 5, dan 2), angka nol terkemuka (termasuk yang pertama sebelum titik desimal) menjadi penanda tempat daripada angka signifikan. Bagaimana dengan nol? Misalnya, nomor 12.300 itu memang dua belas ribu tiga ratus, tapi kita tidak tahu tanpa informasi tambahan apakah titik nol yang berlawanan mewakili presisi dari nomor atau hanya besarnya. Jika nomor 12.300 tepat hanya untuk _100, itu hanya tiga yang signifikan angka. Jika benar-benar tepat untuk _1, maka kelima angka itu signifikan. Untuk menyampaikan secara tegas yang mengakhiri angka nol adalah signifikan,z maka harus dituliskan sebagai 1.2 _10.