Ilmu dan Teknik Material

Peneliti UI Olah Ampas Kopi jadi Material Baterai Kendaraan Listrik

Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 29 Maret 2022


Tim Peneliti dari Departemen Teknik Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia (DTMM FTUI) mengembangkan inovasi material baterai lithium ion untuk kendaraan listrik. Material penyusun baterai yang dikembangkan terbuat dari limbah ampas kopi yang diolah menjadi grafen dan limbah batok kelapa yang diolah menjadi karbon aktif untuk ditambahkan pada material aktif anoda. Inovasi ini mampu membuat baterai yang dihasilkan memiliki bobot lebih ringan dan waktu pengisian daya yang lebih cepat. Baterai lithium ion buatan tim peneliti yang terdiri dari Prof. Dr. Ir. Anne Zulfia Syahrial, M.Sc., Ir. Bambang Priyono, M.T., dan Nofrijon Sofyan, Ph.D., dibuat dari material Lithium Titanate Oxide (LTO) yang dicampur dengan timah (Sn) dan karbon aktif (C) serta LTO yang dicampur dengan Silikon (Si) dan karbon aktif (C) sehingga membentuk masing-masing komposit LTO/C-Sn dan LTO/C-Si sebagai material aktif anoda dan Lithium Ferro Phospate (LFP) sebagai material aktif katoda.

Ketua Tim Peneliti Baterai Lithium-Ion FTUI, Prof. Dr. Ir. Anne Zulfia Syahrial, M.Sc. menjelaskan, “LTO tidak rentan mengalami short circuit (korsleting) pada saat proses charging (pengisian electron). Arus listrik yang dihasilkan lebih stabil dan aman dibandingkan baterai Lithium Graphite yang umum banyak digunakan pada baterai kendaraan listrik saat ini. Kelemahannya, kapasitas spesifik (LTO) di 175 mAh/g, lebih rendah dari grafit di 372 mAh/g. Tim kami mencoba mengatasi kelemahan ini dengan mencampurkan Sn atau Si dan karbon aktif dari limbah batok kelapa menjadi komposit. Kami juga mengolah ampas kopi menjadi grafen untuk dicampurkan dengan LTO.”

“Ide pemanfaatan limbah ampas kopi untuk baterai Lithium Ion berawal saat tim peneliti melihat banyaknya sampah dari kopi yang tidak dimanfaatkan. Setelah dikaji, ternyata ampas kopi dapat diolah menjadi grafen untuk meningkatkan konduktivitas LTO pada baterai Lithium-Ion. Pada limbah ampas kopi, kami temukan kandungan partikel-partikel yang dapat menghasilkan nano partikel dengan kondisi surface area yang baik. Semakin baik kondisi kondisi surface area, semakin banyak ion masuk yang dapat menghasilkan tenaga yang lebih bagus juga,” ujar Bambang menjelaskan terkait ide pemanfaatan limbah ampas kopi dikutip dari keterangan tertulisnya. “Semakin besar bobot mobil, semakin rendah daya dorongnya. Konsumsi bahan bakar juga semakin besar. Baterai lithium graphite yang ada saat ini lumayan berat. Untuk mengurangi bobot, kami mencoba mengembangkan material yang lebih ringan sehingga berat baterai dapat berkurang sampai mencapai target kami 200 kg. Tim kami juga sedang meneliti bagaimana agar waktu pengisian daya dapat lebih singkat seperti halnya pengisian bahan bakar pada kendaraan konvensional,” kata Nofrijon.

Keunggulan baterai Lithium-Ion dengan LTO yang dikembangkan yaitu bobotnya yang ringan dan waktu pengisian daya yang lebih cepat. Tim Peneliti FTUI memperkirakan baterai mobil listrik dengan LTO ini dapat mencapai bobot 200 kilogram jauh lebih ringan dibandingkan dengan baterai berkapasitas sama yang ada saat ini dengan bobot kisaran 500 kilogram. Dengan bobot yang ringan itu, jarak tempuh yang bisa dicapai mobil akan meningkat. Sementara waktu pengisian daya baterai saat ini adalah 30 menit dengan target kedepannya mencapai 15 menit untuk full charging. Waktu ini lebih cepat dibandingkan baterai mobil listrik yang saat ini membutuhkan 1.5 – 2 jam waktu pengisian daya.

Dekan FTUI, Dr. Ir. Hendri D.S. Budiono, M.Eng., menambahkan, inovasi baterai listrik dari FTUI ini akan sangat bermanfaat bagi pengembangan industri kendaraan listrik di Indonesia. Saya berharap pihak industri dapat menyerap inovasi yang dihasilkan oleh sivitas akademika FTUI untuk kemudian dikomersialisasikan. Hasil penelitian ini menunjukkan Indonesia memiliki potensi besar untuk menjadi penguasa pasar dalam hal baterai kendaraan listrik dengan begitu banyak material pembuatan baterai listrik ini tersedia di alam Indonesia.” Dalam kesempatan terpisah, Direktur Research Center for Advanced Vehicle (RCAVe) Dr. Mohammad Adhitya, S.T., M.Sc., menyampaikan bahwa penelitian baterai listrik ini merupakan bagian dari riset besar RCAVe yang saat ini tengah mengembangkan teknologi bus listrik berukuran besar bersama beberapa mitra industri melalui program riset produktif (Rispro) LPDP. “Bus listrik ini kami rancang sebagai bus ramah lingkungan bersama mitra industri dengan memperhatikan faktor keamanan, keselamatan serta efisiensi energi sehingga mampu bersaing dengan produk sejenis yang saat ini ada di pasaran. Menggunakan rangka badan berbahan alumunium yang dipasangkan pada rangka low entry berjenis monokok serta akan dilengkapi dengan sistem cerdas untuk memastikan faktor keselamatan dan keamanan berkendara dapat dipenuhi secara optimal,” ujarnya. Bersama mitra industri dalam negeri yaitu MAB, PINDAD, NSAD, dan AICOOL, diharapkan bus listrik ini dapat dipersembahkan kepada masyarakat Indonesia di awal tahun 2022 untuk kemudian segera dipasarkan. Produk baterai Lithium-Ion dengan LTO ini merupakan satu dari puluhan produk riset hasil karya dosen dan peneliti FTUI yang siap dikomersialisasikan. Berbagai produk riset ini dipamerkan di area pameran lantai 2 gedung i-CELL FTUI dan terbuka untuk umum sebagai wisata penelitian dan dapat dinikmati secara langsung dan daring oleh masyarakat luas. Pameran hasil penelitian FTUI ini dapat diakses melalui tur virtual pada https://bit.ly/ BusinessMatchingFTUI. 

 

Selengkapnya
Peneliti UI Olah Ampas Kopi jadi Material Baterai Kendaraan Listrik

Ilmu dan Teknik Material

ITB Kembangkan Drone dan Bahan Baku Roket, Reaksi Prabowo Mengejutkan

Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 29 Maret 2022


Menteri Pertahanan Prabowo Subianto mendukung berbagai penelitian dan inovasi dari para ahli teknologi bidang pertahanan untuk mewujudkan pertahanan Indonesia yang tangguh dan mandiri.

“Kemajuan teknologi pertahanan tergantung dengan para ilmuwan. Kami sangat membutuhkan Anda. Kami siap berusaha mendukung usaha-usaha dan inovasi saudara,” kata Prabowo, Kamis (4/11/202).

Dalam pertemuan tersebut, Prabowo juga menegaskan dukungan Kementerian Pertahanan (Kemhan) terhadap inovasi para ahli teknologi dari ITB.

Dukungan tersebut diwujudkan melalui penandatanganan kesepakatan bersama antara Kemhan dan ITB tentang Penyelenggaraan Pendidikan, Penelitian, Pengembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi yang Mendukung Pertahanan Negara.

Kesepakatan bersama, yang ditandatangani Prabowo dan Rektor ITB Reini Wirahadikusumah, bertujuan untuk mewujudkan pertahanan negara Indonesia menjadi tangguh dan mandiri melalui kerja sama pendidikan, penelitian, pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (Iptek).

Ketua Umum Partai Gerindra ini juga menyaksikan beberapa hasil penelitian dan pengembangan yang dilakukan oleh ITB, antara lain pengembangan AESA Radar dan Radar Pasif.

Kedua penelitian itu merupakan kerja sama antara ITB dengan Badan Penelitian dan Pengembangan (Balitbang) Kemhan.

ITB juga mengembangkan simulator pesawat tempur dan simulator pesawat tanpa awak bersama dengan Balitbang Kemhan dan PT Dirgantara Indonesia.

Selain itu, ada pula penelitian terkait bahan material dari alam untuk pembuatan rompi anti peluru, bahan baku propelan untuk roket serta wahana udara tanpa awak guna keperluan serial surveillance sumber daya alam dan batas wilayah NKRI.

Hadir pula dalam pertemuan tersebut ialah Sekretaris Institut ITB Widjaja Martokusumo, Ketua Lembaga Pengembangan Inovasi dan Kewirausahaan Joko Sarwono, Dekan Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Tatacipta Dirgantara, Kepala Pusat Teknologi Teknologi Pertahanan dan Keamanan Djarot Widagdo dan peneliti bidang Teknologi Pertahanan Joko Suryana dan Suhono Harso Supangkat.

Selain ITB, sebelumnya pada September Prabowo mendatangi Universitas Airlangga (Unair) dan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) untuk menandatangani kerja sama serupa di bidang penyelenggaraan pendidikan, penelitian dan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi bagi pertahanan negara.

Sumber Artikel: okezone.com

Selengkapnya
ITB Kembangkan Drone dan Bahan Baku Roket, Reaksi Prabowo Mengejutkan

Ilmu dan Teknik Material

Ciptakan Panel Anti-peluru dari Serat Rami, Dosen ITB Raih Penghargaan

Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 29 Maret 2022


Dosen Institut Teknologi Bandung membuat produk panel anti peluru. Inovasi ini membawa Mardiyati raih penghargaan sebagai sebagai Inovator terbaik dalam PRIMA Award ITB 2021. PRIMA ITB merupakan penghargaan bidang penelitian, pengabdian masyarakat, inovasi dari LPPM ITB kerja sama dengan kantor Wakil Rektor bidang Riset dan Inovasi ITB.

Mardiyati mengatakan penghargaan ini semakin meningkatkan motivasi dirinya untuk melakukan yang lebih baik lagi di bidang inovasi. “Semakin meningkatkan motivasi saya untuk melakukan yang lebih baik lagi di bidang inovasi, sehingga nantinya produk-produk inovasi tersebut dapat menjadi produk yang turut memberikan solusi terhadap permasalahan yang kita hadapi bersama,” ucap Mardiyati seperti dilansir dari laman ITB.

Produk inovasi yang dihasilkan Mardiyati terbilang cukup banyak. Ada juga yang sudah dihilirasi oleh perusahaan rintisan binaan LPiK ITB. Salah satu inovasi terbaru Mardiyati bersama tim di tahun 2021adalah di bidang militer.

Inovasi yang dikembangkan tersebut adalah panel anti peluru dalam Modular Armor System Kapal Patroli. “Seperti yang kita tahu, negara kita adalah negara maritim dan diperlukan kapal patroli untuk menjaga pertahanan dan keamanannya.

Biasanya di ruang kemudi, lambung, dan mesin kapal, diberikan panel anti peluru untuk melindungi kapal patroli dari tembakan. Nah, biasanya modul anti peluru atau material untuk produk tersebut diimpor dari luar. Kita ingin ada kemandirian dalam hal tersebut,” ujarnya.

Dosen pada KK Ilmu dan Teknik Material, Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara ITB itu menjelaskan, produknya telah dilakukan pengujian tembak produk di PT Pindad (Persero), dengan mengacu pada Standar NIJ 0108.01 Level III dengan munisi 7.62 mm pada jarak tembak 5 meter. Sampel yang dibuat oleh tim lolos uji tembak dengan mengacu pada standar tersebut.

Ia pun berpesan untuk para inovator yakni menjalani hidup sebagai seorang inovator adalah suatu perjalanan yang menyenangkan dan penuh tantangan.

"Percayalah, bila niat kita bersungguh-sungguh untuk memberikan solusi terhadap permasalahan yang timbul di negeri ini dengan suatu karya inovasi, maka karya tersebut pasti akan sangat dinanti. Jangan pernah berhenti berinovasi untuk memberikan solusi. Kita hidup hanya satu kali dan semoga dengan karya inovasi, hidup kita akan menjadi sangat berarti,” tutupnya.

Sumber Artikel: kompas.com

Selengkapnya
Ciptakan Panel Anti-peluru dari Serat Rami, Dosen ITB Raih Penghargaan

Ilmu dan Teknik Material

Program Studi Sarjana Teknik Material

Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 29 Maret 2022


Setiap saat dan setiap detik dalam hidup kita, kita akan bersentuhan dengan apa yang disebut material. Saat bangun tidur kita memulai aktivitas dengan menggosok gigi. Sikat gigi yang kita gunakan terbuat dari material tertentu, pasta gigi nya pun terbuat dari material tertentu. Sebelum berangkat beraktivitas kita sarapan pagi terlebih dahulu. Peralatan makan yang kita gunakan, baik piring, sendok maupun garpu juga terbuat dari material tertentu misalnya plastik, keramik atau material lainnya. Jadi sebegitu dekat keterkaitan keilmuan Teknik Mineral dengan kehidupan manusia sehari-hari.

Program studi Teknik Material merupakan disiplin ilmu yang mempelajari tentang semua aspek yang berkaitan dengan struktur, sifat, dan karakteristik materi serta interaksinya. Oleh karena itu, seorang ahli Teknik Material akan mampu membuat dan merekayasa material sehingga dihasilkan material yang unggul dan berdaya-guna tinggi. Bidang keilmuan Teknik Material memiliki cakupan yang sangat luas karena mencakup semua hal yang berkaitan dengan keberadaan materi itu sendiri, baik yang sudah disediakan oleh alam maupun yang dikembangkan di laboratorium.

Perkembangan di bidang Teknik Material secara langsung akan mempengaruhi perkembangan disiplin ilmu dan teknologi lainnya, terutama yang berkenaan dengan ketersediaan material yang dapat menunjang teknologi tersebut. Sebagai contoh, penemuan material semikonduktor untuk IC yang menggantikan transistor mengawali perkembangan di bidang instrumentasi dan elektronika.

Proses perkuliahan di program studi Teknik Material pun tak kalah menarik. Di sini teman-teman akan banyak menghabiskan waktu di laboratorium. Melakukan pengujian dan percobaan terhadap material tertentu. Dengan ilmu yang didapatkan di Teknik Material teman-teman juga akan mampu menentukan material apa yang paling cocok untuk digunakan untuk membuat sesuatu. Keilmuan Teknik Material akan sangat berkaitan erat dengan ilmu-ilmu lainnya. Misalnya saja keterkaitan ilmu Teknik Material dengan Teknik Penerbangan. Dalam pembuatan kerangka pesawat terbang, mahasiswa Teknik Penerbangan yang akan mendesain dan merancang struktur rangka pesawat yang ringan namun kuat, sedangkan sarjana Teknik Material akan menentukan material apa yang paling cocok untuk menyokong struktur dan desain yang telah dirancang oleh sarjana Teknik Penerbangan tadi. Sehingga dengan kerjasama tersebut akan dihasilkan pesawat terbang yang kokoh baik dari aspek teknis maupun materialnya.

Prospek Kerja

Luasnya cakupan disiplin ilmu dan teknik material memberikan keluasan juga pada bidang kerja yang dapat digeluti oleh sarjana Teknik Material, antara lain:

  • Bidang Industri Manufaktur
    Pada industri manufaktur, sarjana Teknik Material dapat berperan dalam proses produksi, pengembangan produk, pengawasan mutu dan kualitas produk, serta perawatan peralatan.
  • Bidang Energi dan Sumberdaya Mineral
    Pada bidang ini, seorang sarjana Teknik Material dapat berperan sebagai insinyur pengelasan, korosi, inspeksi, dan perawatan alat-alat produksi.
  • Bidang Pendidikan
    Sarjana Teknik Material yang berminat dibidang pendidikan, dapat mengambil peran sebagai pengajar di perguruan tinggi, pengisi training keahlian industri, dan sebagainya.
  • Bidang Lainnya
    Bidang lainnya yang dapat digeluti oleh sarjana Teknik Material misalnya asuransi dan perbankan, konsultan teknik, maupun di instansi pemerintahan.

Sumber Artikel: itb.ac.id

Selengkapnya
Program Studi Sarjana Teknik Material

Teknik Mesin

Murah dan Terjangkau, Alat Dent-In Mampu Cegah Dokter Gigi Terpapar Virus COVID-19

Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 28 Maret 2022


Tim Biomekanika, Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara (FTMD) ITB berhasil membuat alat untuk melindungi dan membantu pekerjaan dokter gigi di masa pandemi. Alat yang sudah berhasil diajukan patennya tersebut bernama Dent-In.

Nama Dent-In sendiri merupakan singkatan dari Dental Indonesia yang terinspirasi dari bagian anatomi gigi yaitu dentin. Alat ini merupakan proyek multidisiplin yang melibatkan banyak dosen FTMD dan alumni dari berbagai bidang keilmuan yang berbeda. Ketua Tim penelitinya ialah Satrio Wicaksono, S.T., M.Eng., Ph.D., dengan tim dosen FTMD yang terlibat yaitu Pramudita Satria Palar, S.T., M.T, Ph.D., dan Luqman Fathurohim, S.T., M.T. dari Kelompok Keahlian Fisika Terbang yang membantu masalah aliran fluida, lalu ada Ferryanto, S.T., M.T. dan Arif Sugiharto, S.T., M.T. dari Kelompok Keahlian Perancangan Mesin yang membantu di bidang desain dan produksi.

Beberapa dosen lainnya dari beberapa Kelompok Keahlian di FTMD ITB juga ikut terlibat dalam pengawasan kegiatan ini, seperti Prof. Dr. Djoko Suharto, Prof. Dr. Andi Isra Mahyuddin, Prof Dr. Tatacipta Dirgantara, dan Dr.Eng. Sandro Mihrardi. Kegiatan ini juga melibatkan alumni-alumni muda Teknik Mesin FTMD ITB yaitu Nandy Achmad Fauzy, S.T., Fikri Sobari Tahmidi, S.T., dan Ricky Indra Gunawan, S.T. yang terlibat langsung dalam desain dan pembuatan alat. Kolaborasi yang dilakukan pun melibatkan dokter gigi yang memberikan ide-ide dan saran dari kebutuhan nyata di lapangan. Hal ini menunjukkan bahwa dalam melakukan pemecahan masalah, pendekatan multidisiplin sangatlah diperlukan agar solusi yang diciptakan tepat sasaran.

Proses perancangan Dent-In dimulai sejak Mei 2020 berawal dari keresahan drg. Harry Huiz Peeters selaku anggota tim terhadap nasib kedokteran gigi di masa pandemi Covid-19 ini. Berdasarkan penelitian, virus Covid-19 berpotensi menyebar melalui aerosol. Untuk itulah Dent-In dikembangkan sebagai bentuk pemecahan masalah yang dihadapi kedokteran gigi.
“Dent-In jika dikategorikan termasuk ke dalam jenis alat extraoral aerosol suction yang dapat mengurangi risiko dokter gigi terinfeksi virus dengan mengisolasi dan memfilter aerosol dari pasien selama prosedur perawatan gigi,” ujar Satrio Wicaksono, Ph.D., kepada Reporter Humas ITB belum lama ini.

Dent-In memiliki keunggulan dibandingkan alat extraoral aerosol suction biasa. Terdapat penambahan shield transparan yang menyerupai personal negative chamber/screen pada Dent-In sehingga dapat meminimalisir cipratan aerosol dari pasien. Selain itu dengan adanya shield ini, maka pengaturan peletakan komponen nozzle cup menjadi lebih mudah.
“Jika sebelumnya nozzle cup harus diletakkan dekat sekali dengan mulut pasien, sekarang nozzle cup dapat diletakkan jauh dari mulut pasien sehingga tidak mengganggu visual dokter gigi. Hal ini dapat dilakukan karena adanya shield yang menghalau aerosol,” ucap Dr. Satrio saat memaparkan jenis alat yang dikembangkannya.

Menurut penjelasan Dr. Satrio, Dent-In bekerja dengan melakukan penghisapan aerosol yang keluar dari mulut pasien melalui bagian nozzle cup lalu dialirkan dengan selang menuju kotak berisi filter HEPA untuk menangkap partikel. Setelah itu udara yang telah disaring, masuk ke dalam vacuum blower dan akan melewati sinar UV untuk disterilisasi sebelum keluar dari exhaust menghasilkan udara bersih.

Lihat video produk Dent-In di sini

Uniknya, Dent-In sudah menggunakan filter HEPA H14 yang lebih canggih dibanding alat extraoral aerosol suction di pasaran. Filter tersebut mampu menyaring udara hingga berukuran 0,3 mikron dengan efektivitas mencapai 99,99%. Selain itu, Dent-In merupakan alat yang user friendly. Alat ini dapat dioperasikan menggunakan pengendali jarak jauh dengan tiga pilihan kecepatan atau secara langsung dari tombol pada alat tersebut.

Dalam proses pembuatan proyek ini, sumber dana diperoleh dari LPDP dan RISTEK-BRIN melalui kategori konsorsium riset dan inovasi Covid-19. Sampai sejauh ini sudah terdapat tiga working prototype yang berhasil diproduksi. Satu untuk development terus menerus, satu untuk diuji oleh BPFK sebagai badan yang mengeluarkan surat rekomendasi untuk alat kesehatan, dan satu lagi akan diserahkan ke FKG Unpad.

Meski kondisi pandemi menyebabkan sulitnya akses laboratorium di ITB, hal ini tidak menghalangi tim untuk terus menerus mengembangkan Dent-In. Target dan harapan tim selanjutnya adalah memproduksi Dent-In secara massal dan memperjualbelikannya dengan harga terjangkau. Oleh karena itu tim sedang menjajaki partner industri yang sesuai untuk memfasilitasi produksi Dent-In sampai terjual di pasaran.

Pada Jumat (4/6/2021) lalu, FTMD ITB menyerahkan alat Dent-In kepada Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Padjadjaran di Aula Kampus FKG Unpad, untuk membantu dokter gigi di sana menangani pasien selama pandemi.

Sumber Artikel: itb.ac.id

Selengkapnya
Murah dan Terjangkau, Alat Dent-In Mampu Cegah Dokter Gigi Terpapar Virus COVID-19

Teknik Mesin

Mekanika

Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 28 Maret 2022


Mekanika (Bahasa Latin mechanicus, dari Bahasa Yunani mechanikos, "seseorang yang ahli di bidang mesin") adalah jenis ilmu khusus yang mempelajari fungsi dan pelaksanaan mesin, alat atau benda yang seperti mesin. Mekanika merupakan bagian yang sangat penting dalam ilmu fisika terutama untuk ilmuwan dan rekayasawan. Mekanika juga berarti ilmu pengetahuan yang mempelajari gaya gerak suatu benda serta efek dari gaya yang dihasilkannya.

Cabang ilmu mekanika secara garis besar terbagi menjadi dua, yaitu statika dan dinamika. Sedangkan dinamika dapat pula dibagi dua menjadi kinematika dan kinetika.

Sejarah

Pemikiran awal mengenai mekanika dimulai pada masa Aristoteles (384–322 SM). Bidang ilmu mekanika yang paling awal ialah mekanika benda langit. Aristoteles pada masanya menganggap Bumi sebagai objek yang diam dengan bintang-bintang yang mengelilinginya mengalami pergerakan atau perputaran. Pemikiran Aristoteles kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh ahli astronomi bernama Tycho Brahe pada abad ke-16 Masehi dan dikembangkan lagi oleh muridnya yang bernama Johannes Kepler pada awal abad ke-17 Masehi. Hukum mekanika kemudian baru dirumuskan secara ilmiah pada awal abad ke-17 Masehi oleh Isaac Newton dari bukti-bukti empiris yang ditemukan oleh Brahe dan Kepler. Konsep dasar yang dikemukakan oleh Newton ialah gaya dan massa, yang kemudian dikembangkan lagi menjadi teori gravitasi. Ilmu mekanika kemudian terus dikembangkan pada paruh kedua abad ke-17 Masehi hingga paruh pertama abad ke-19 Masehi. Para pengembangnya di antaranya ialah Johann Bernoulli, Jean le Rond d'Alembert, Joseph-Louis de Lagrange dan William Rowan Hamilton. Pada masa ini, ilmu mekanika dikenal sebagai mekanika klasik, mekanika teoretik atau mekanika analitik. Dari mekanika klasik ini kemudian berkembang ilmu mekanika yang lebih rumit dan berkaitan dengan fisika modern, yaitu mekanika gelombang, mekanika statistik, dan mekanika kuantum. Perkembangan mekanika kemudian berlanjut melalui pemikiran-pemikiran Albert Einstein pada paruh pertama abad ke-20 Masehi, Pemikiran Einstein kemudian mengembangkan mekanika relativistik menggunakan teori relativitas khusus.

Satuan

Mekanika termasuk ke dalam bidang keilmuan fisika, sehingga satuan yang digunakan berkaitan dengan besaran fisika mekanika. Pada mekanika digunakan besaran yaitu panjang, massa, dan waktu. Sistem satuan yang digunakan dalam mekanika ialah sistem satuan MKS dan sistem satuan CGS.

Mekanika Klasik

 

Berikut ini adalah digolongkan sebagai mekanika klasik:

  • Mekanika Newton, teori mengenai (kinematika) dan (dinamika)
  • Mekanika Hamiltonian
  • Mekanika Lagrangean
  • Mekanika benda langit
  • Astrodinamika, navigasi penerbangan, etc.
  • Mekanika zat padat, elastisitas, sifat-sifat benda elastis.
  • Mekanika fraktura
  • Akustik, suara
  • Statika,
  • Mekanika fluida, pergerakan cairan
  • Mekanika tanah, sifat-sifat mekanik dari tanah
  • Mekanika kontinuum
  • Hidrolika,sifat-sifat mekanika cairan
  • Statika fluida
  • Mekanika terapan, salah satunya Teknik mesin
  • Biomekanika, solid, fluida,
  • Biofisika, proses fisika dalam makluk hidup
  • Mekanika statistik
  • Fisika relativistik

Mekanika fluida
Mekanika fluida merupakan cabang mekanika yang mempelajari mengenai pergerakan dari fluida. Pergerakan ini diamati dalam bentuk cairan maupun gas. Dalam mekanika fluida juga dipelajari fluida yang tidak dalam keadaan bergerak atau diam. Sebagian besar bahasan dalam mekanika fluida berkaitan dengan mekanika kontinum. Secara garis besar, mekanika fluida terbagi menjadi statika fluida yang mempelajari fluida dalam keadaan diam, dan dinamika fluida yang mempelajari fluida dalam keadaan bergerak. Khusus pada dinamika fluida digunakan pendekatan matematika dan bukti empiris yang rumit guna penyelesaian masalah.

Mekanika tanah
Mekanika tanah merupakan suatu bidang ilmu yang menggabungkan beberapa cabang mekanika dengan tujuan untuk mempelajari tentang tanah dan komponennya guna melakukan kegiatan konstruksi. Dalam penerapan praktis, mekanika tanah digunakan pada teknik sipil untuk memprediksi karakteristik kinerja tanah. Dalam penerapannya, mekanika tanah menggunakan teknik statika, teknik dinamika, mekanika fluida, dan teknologi lainnya untuk menganalisa struktur tanah. Studi utama dalam mekanika tanah meliputi studi komposisi tanah, kekuatan, konsolidasi, dan penggunaan prinsip hidrolik. Manfaat dari ilmu mekanika tanah ialah mengurangi dan mengatasu masalah geologi rekayasa yang disebabkan oleh keberadaan serta sifat dari batuan sedimen dan reaksi pengendapan lainnya. Sementara itu, para rekayasawan memanfaatkan teori mekanika tanah untuk keperluan rekayasa konstruksi bangunan, perencanaan peralatan dan bahan pendukung serta mengelola jenis pekerjaan yang diperlukan. Kajian utama di dalam mekanika tanah ialah proses pembentukan tanah, sifat fisika dan sifat kimia tanah, kerapatan tanah, permeabilitas dan penyatuan tanah.

Mekanika kuantum
Beberapa kategori ini dikategorikan sebagai Mekanika kuantum:

  • Fisika partikel, pergerakan, struktur, dan reaksi partikel
  • Fisika nuklir, pergerakan, struktur, dan reaksi nucleus
  • Fisika benda terkondensasi
  • Mekanika kuantum statistik,

Asas

Asas kekekalan energi mekanik
Asas kekekalan energi mekanik adalah sebuah asas dalam mekanika yang menyatakan bahwa jumlah energi mekanik selalu konstan. Dalam asas ini, energi kinetik dan energi potensial saling menggantikan sehingga jumlah energi mekanik secara keseluruhan tetap sama dan tidak berubah. Asas kekekalan energi mekanik merupakan hasil pengembangan dari konsep usaha dan energi kinetik. Dalam asas kekekalan energi usaha tidak dinyatakan dalam satuan daya. Asas kekekalan energi mekanik digunakan untuk menganalisa gerakan suatu benda tanpa dipengaruhi oleh faktor lingkungan di luar benda tersebut. Analisis dilakukan dengan menghitung besarnya perubahan energi dari benda tersebut.

Pemanfaatan Teoritis

Fisika statistik
Mekanika statistik secara khusus memberikan sumbangan kepada perkembangan fisika statistik. Penerapan mekanika statistik dalam fisika statistik ialah pada perumusan modern tentang ensambel. Perumusan ini dibuat oleh Josiah Willard Gibbs (1839–1903).

Pemanfaatan Praktis

Teknik pondasi
Ilmu mekanika dapat digunakan untuk menganalisa dan mendesain perencanaan suatu pondasi. Dalam proses analisa, mekanika berperan dalam menjelsakan perilaku tanah dan sifatnya akibat adanya gaya-gaya yang menimbulkan tegangan dan regangan. Perancangan pondasi yang benar diwujudkan dengan mencegah terjadinya penyimpangan konstruksi tanah dari kondisi ideal. Secara lebih lanjut, mekanika tanah digunakan untuk mengatur bentuk permukaan jalan, pembangunan bangunan dan strukturnya di bawah tanah serta perencanaan pembuatan berem dan penggalian.

Sumber Artikel: id.wikipedia.org

Selengkapnya
Mekanika
« First Previous page 737 of 773 Next Last »