Kembali ke => Kumpulan mata kuliah Teknik Informatika
ILMU PENGETAHUAN
Ilmu Pengetahaun : pengetahuan manusia mengenai elemen-elemen yang membentuk dalam semesta dalam hal karakteristik elemen-elemen serta sifat hubungan satu elemen dengan elemen lainnya.
Filsafat
Berasal dari bahasa Arab yang mulanya dari bahasa Yunani, dari kata philosophia, philo = cinta, Sophia=kebijakan.
Salah satu definisi filsafat : jenis pengetahuan yang menyelidiki segala sesuatu secara mendalam mengenai ketuhanan, manusia, alam semesta sehingga dapat menghasilkan pengetahuan bagaimana hakikatnya sejauh yang dipakai akal manusia (Hasbullah bakry)
Perkembangan dan tokoh filsfat
– Thales (624-546 SM) : What is the nature the world stuff?
– Socrates (470-300 SM) : Menolak ajaran relativisme, berpendapat ada kebenaran objectif yang tidak tergantung pada saya atau kita, yang dibuktikan dengan metode dialektika. Dua karya besarnya adalah Induksi dan Definisi. Karena dianggap menentang penguasa Athena (Sparta), Socrates dihukum mati.
– Plato (murid Socrates), memperkuat thesis Socrates, kebenaran itu memang ada tapi tidak dicari dengan metode Induksi tetapi telah ada “disana” di alam idea (Kisah Penghuni Goa)
– Aristoteles (384-332 SM) : Sekolah di Akademia Plato, pernah dibimbing oleh Alexander tahun 334, kemudian mendirikan sekolah Lyceum di Athena. Melakukan penelitian dan menjelaskan prinsif-prinsif Sains, Politik, Retorika dan Dialektika. Dia percaya Tuhan dan menurutnya Tuhan itu merupakan a first cause of motion.
Filsafat kalangan Islam
Dimulai dengan diterjemahkannya buku-buku filsafat Yunani (700-900) di Irak pada masa Khalifah Al Manshur, Harun Al Rasyud, Al Ma’mun. Kemudian didirikan Bait Al Hikam (pusat penterjemahan buku-buku filsafat dan pusat pengembangan Sains). Filosof-filosof Islam all : Al Kindi (769-873), Al Razi, Al Farabi, Ibnu Sina (980-1037), Al Ghazali (1059-1111), Ibnu Rusyd (112-1198).
Teori Pengetahuan
Empirisme : (empiria) berarti pengalaman, manusia memperoleh pengetahuan melalui pengalamannya, pengalaman yang dimaksud adalah indrawi. Kelemahan aliran ini adalah indra memiliki keterbatasan dan dapat memberikan informasi yang salah.
Rasionalisme : akal adalah dasar kepastian pengetahuan, manusia mempeoleh pengetahuan melalui kegiatan akal dalam menangkap objek. Indra dapat digunakan untuk mengindra obyek dan merangsang akal untuk berfikir.
Positivisme : Indra amat penting dalam memperoleh pengetahun tetapi harus dipertajam dengan alat bantu (instrument) dan diperkuat dengan eksperimen, eksperimen memerlukan ukuran yang jelas (panas diukur dengan derajat, panjang dengan meter, berat dengan kilogram.
7 Besaran SI (Jenis, Lambang, Satuan)
- Panjang – L – Meter
- Berat – M – Kilogram
- Temperatur – K – Derajat
- Arus Listrik – A – Amper
- Inensitas Cahaya – cd – Cadela
- Jumlah zat – Mol – Molar
- Waktu – S – Sekon
Jenis pengetahuan manusia
Macam pengetahuan (Sains, Filsafat, Mistik)
Obyek (Empiris, Abstrak logis, Abstrak supra logis)
Pradigma (Positivisme, Logis, Mistis)
Metoda (Sains, Rasio, Latihan)
Ukuran (Logis dan bukti empiris, Logis, Rasa)
PRINSIP DASAR MOTOR BAKAR
Pada intinya motor bakar adalah mesin yang menciptakan energik mekanik dari pembakaran bahan bakar dalam sebuah ruang pembakaran, yang menghasilkan panas sehingga menimbulkan pemuaian volume gas dan tekanan dalam ruang pembakaran, yang mendorong piston bergerak turun naik sepanjang silinder, oleh poros engkol gerakan turun naik diubah menjadi gerak putar yang diteruskan ke gearbok untuk menciptakan putaran yang disesuaikan dengan keinginan si pengguna mesin tersebut.
Data-data dari motor bakar (motor diesel atau motor bensin) :
- Motor Bensin :
– Volume langkah rata-rata : 3 – 8 dm3
– Jumlah silinder rata-rata : 4 – 6 silinder
– Daya rata-rata : 20 HP per 2000-3000 rpm
– Perbandingan kompresi : 1 : 4,5 – 6
– Kecepatan torak rata-rata : 7,5 – 11 m/s
– Tekanan torak rata-rata : 5 – 7 kg/cm2
- Motor Diesel :
– Volume langkah rata-rata : 5 – 8 dm3
– Daya rata-rata : 10 – 20 HP per 1600-2400 rpm
– Perbandingan kompresi : 1 : 13 – 17
– Kecepatan torak rata-rata : 8 – 10 m/s
– Tekanan pengabutan rata-rata : 25 – 32 kg/cm2
– Tekanan kamar muka pengabutan : 35 – 40 kg/cm2
– Tekanan torak efektif : 4 – 7 kg/cm2
Bagian-bagian dari motor bakar :
LANGKAH KERJA MOTOR 4 LANGKAH
LANGKAH ISAP
Posisi piston di posisi TMA, kemudian bergerak ke bawah hingga poros engkol mencapai beberapa derajat dari TMA, kemudian katup intake terbuka untuk menyuplai campuran udara dan bahan bakar kedalam ruang pembakaran, umumnya campuran udara dan bahan bakar ini disuplai oleh karburator. Langkah ini terjadi hingga piston mencapai TMB.
LANGKAH KOMPRESI (Pemampatan)
Setelah posisi piston telah mencapai TMB, maka putaran poros engkol kembali menggerakan piston sehingga bergerak naik menuju TMA, sebelum mencapai TMA busi memercikan api yang membakar campuran bahan bakar dan udara yang dimampatkan (dikompresi), pembakaran ini mengakibatkan perubahan volume gas yang terbakar tersebut, dikarenakan sangat besarnya tekanan akibat pemuaian panas tersebut maka mengakibatkan terjadinya langkah kerja.
LANGKAH KERJA (Ekspansi)
Tekanan dalam silinder bertambah tinggi yang menyebabkan piston terdorong turun sehingga mencapai TMB, turunnya piston inilah yang mengakibatkan terjadinya putaran poros engkol, putaran poros engkol meneruskan putaran ini ke system gearbox transmisi untuk selanjutnya diteruskan menjadi putaran roda dan mengakibatkan kendaraan bergerak.
LANGKAH BUANG (Exhaust)
Setelah langkah kerja berakhir di TMB, putaran poros engkol kembali menggerakan piston bergerak ke posisi TMA, sehingga mendorong gas sisa pembakaran yang terdapat dalam silinder sehingga mencapai posisi mendekati TMA. Sebelum mencapai TMA katup buang pada saluran buang terbuka dan gas sisa pembakaran tersebut didorong oleh piston sehingga keluar melalui saluran buang.
Langkah ini terjadi terus menerus sehingga menimbulkan gerak putar yang kontinyu.
PRINSIP KERJA MESIN DIESEL
Prinsip kerja mesin diesel sama dengan mesin bensin, tetapi mesin diesel tidak menggunakan busi sebagai pembakar pada ruang pembakaran, tetapi menggunakan pengabut atau injector yang mensuplai bahan bakar solar kedalam ruang pembakaran berupa kabut yang bila terjadi pemampatan dengan tekanan yang tinggi akan secara otomatis terbakat, sedangkan sari saluran hisap hanay mensuplai udara untuk selanjutnya bercampur dengan kabut yang berupa bahan bakar yang telah dikabutkan oleh injector.
Keunggulan mesin diesel dibanding dengan mesin bensin :
- Bahan bakar relative murah dibanding bensin
- Momen putar besar pada kecepatan rendah
- Pada ruang pembakaran tidak terjadi pembakaran dini pada bahan bakar
- Gas sisa pembakaran/gas buang tidak beracun
- Keausan dinding silinder tidak terlalu banyak, karena kecepatan momen putarannya rendah
- Pembandingan kompresi yang tinggi
Kekurang mesin diesel dibandingkan dengan mesin bensin :
- Bahan silinder dan komponennya terbuat dari baja campuran memiliki bobot yang lebih berat.
- Harga mesin dan komponennya lebih mahal
- Biaya pemeliharaan lebih tinggi dibandingkan motor bensin
- Getaran yang cukup kuat sehingga kurang cocok untuk digunakan pada kendaraan yang berbobot ringan
- Kecepatan putar maksimum rendah sehingga kurang cocok digunakan pada kendaran yang bertujuan untuk memiliki kecepatan tinggi (seperti mobil balap)
- Pada suhu rendah biasanya sukar dinyalakan
PRINSIP KERJA MOTOR WINKEL (Rotary Engine Combustion System)
Ruang pembakaran pada motor wankel lebih menyerupai elips dan piston yang terdapat pada motor bakar pada umumnya digantikan dengan rotor yang menyerupai segitiga. Putaran rotor ini langsung disambungkan ke poros penggerak sehingga putaran motor akan sangat efisien dibandingkan dengan putaran motor lain pada umumnya dikarenakan tidak ada perubahan gerak lurus menjadi gerak putar seperti pada motor lain
Langkah kerja motor Wankel :
Langkah Hisap
Perputaran rotor yang menyerupai segitiga mengakibatkan terjadinya penghisapan udara dan bahan bakar dari saluran masuk, kemudian rotor terus berputar sehingga sudut segitiga rotor yang lain akan melakukan pemampatan pada udara dan bahan bakar yang telah terhisap sekaligus melakukan langkah hisap di sisi yang lain.
Langkah Kompresi
Putaran rotor terus berlanjut sehingga udara dan bahan bakar yang telah terhisap dimampatkan pada ruang pembakaran yang menyempit pada dinding ruang pembakaran. Setelah mencapai titik kompresi maksimum, busi memercikan api sehingga membakar campuran udara dan bahan bakar. Sehingga panas yang dihasilkan menimbulkan tekanan yang tinggi.
Langkah Ekspansi
Tekanan yang tinggi mendorong rotor sehingga berputar dan menggerakan poros kemudi (Drive Shaft) yang diteruskan ke system gearbox transmisi. Kemudian dari system transmisi disesuaikan sehingga menimbulkan putaran yang menggerakan roda sesuai putaran yang dikehendaki.
Langkah Buang
Sisa pembakaran berupa gas buang terdorong keluar oleh putaran roda melalui saluran buang, langkah ini berlangsung terus sehingga mengakibatkan gerak putar yang berlanjut terus menerus.
PRINSIP KERJA MOTOR LISTRIK (GENSET)
Bagian-bagian Generator AC :
- Armature kumparan, yang berfungsi sebagai rotor
- Magnet tetap yaitu U dan S yang berfungsi stator
- Slip Ring sebagai anti kumparan
- Brushes (sikat) yang merupakan kutub Positif dan Negatif
PRINSIP KERJA GENERATOR AC
Puly pada kepala poros generator diputarkan oleh putaran engine, maka dalam armature yang berfungsi sebagai rotor yang berisi slip ring berputar sehingga suatu saat slip ring tersebut mendekati kutub U dan S magnet tetap (Stator). Pada saat inilah terjadi GGL induksi (dikemukakan oleh Farady) sehingga terjadi arus listrik pada ujung-ujung slip ring yang bersentuhan dengan sikat (brush) sebagai kutub. Dari kutub inilah arus listrik dialirkan ke terminal dan dari terminal arus listrik yang timbul digunakan untuk berbagai keperluan. Arus yang ditimbulkan dari generator AC ini membentuk Grafik Sinusoidal yang kadang mencapai nilai sinus positif maksimum dan di saat yang lain mencapai nilai sinus negative maksimum. Arus Sinusoidal tersebut memiliki frekuensi sekitar 50-60 Hz.
PRINSIP KERJA GENERATOR DC
Hampir sama dengan prinsip kerja Generator AC, namun pada generator DC terdapat komutator yang berfungsi sebagai pembalik arus sehingga arus yang ditimbulkan tidak akan pernah mencapai nilai negative seperti yang ditimbulkan oleh generator AC, sehingga selalu membuat grafik sinus positif. Itulah sebabnya pada generator DC kita tidak dapat membalik pemakaian kutub negative dan positif seperti yang terdapat pada generator AC.
PRINSIP TURBO JET
Bagian-bagian mesin jet
- Entrance (Saluran masuk udara)
- Compressor Blade (Penghisap Udara)
- Combustion Chamber (Ruang Bakar)
- Turbin sebagai pendorong udara panas
- Saluran buang yang mengeluarkan udara panas
- Gearbox (untuk mengatur putaran kompresor)
Cara kerja mesin turbo
Udara dihisap oleh bilah kompresor melalui saluran masuk diarahkan oleh bilah kompresor ke ruang pemakaran. Pada ruang bakar udara dicampurkan dengan avtur dan dibakar sehingga menimbulkan udara yang bertemperatur tinggi. Oleh turbin tersebut udara panas disemburkan keluar melalui saluran buang. Gas dan udara panas ini memiliki bobot lebih ringan dari udara dingin di sekitar mesin jet tersebut dan hal ini yang mengakibatkan mesin jet dapat bergerak maju dan naik.
Jensi-jenis mesin Turbo
Mesin jet dibagi 3 : Turbo Jet, Turbo Prop, Turbo Fan
Dari ketiga jet tersebut yang paling baik adalah Turbo Jet, karena seluruh udara masuk ke ruang pembakaran yang kemudian dipanaskan sehingga energy yang ditimbulkan akan sangat besar.
PRINSIP TURBIN
Cara kerja turbin sama dengan cara kerja turbo jet, namun pada turbin media penggeraknya dapat berupa air atau uap yang dihasilkan oleh ketel uap atau boiler. Pemanfaatan turbin tersebut diantaranya untuk penggerak mekanik kapal uap, pemutar generator pembangkit tenaga listrik, dll.
Dua jenis turbin yang dikenal secara umum :
- Hydrolic Turbin (turbin dengan penggerak zat cair)
- Steam Turbin (turbin dengan penggerak uap)
Pemanfaatan Energi Nuklir dalam kehidupan
Energi nuklir ditimbulkan oleh proses penggabungan atau pembelahan dari suatu inti atom (nucleon), yang menghasilkan energy panas atau radiasi. Nuklir yang dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik adalah energy nuklir yang dihasilkan oleh reaksi pembelahan inti (Fisi). Tetapi disamping menghasilkan energy, reaksi fiksi ini menimbulkan dampak negative berupa zat radioaktif berupa pancaran sinar gamma yang dapat mengakibatkan terjadinya mutasi gen pada mahluk hidup yang dapat menyebabkan cacat pada organ tubuh. Sedangkan pada reaks fusi tidak menimbulkan zat radioaktif, tetapi reaksi ini sulit digunakan karena untuk menggabungkan dua buah inti atom memerlukan energy panas yang sangat tinggi. Sehingga energy fusi banyak terdapat di sekitar permukaan matahari.
Contoh reaksi fisi dan reaksi fusi :
Reaksi fisi dihasilkan dengan menembakan netron kepada atom uranium, sehingga menghasilkan dua buah inti baru. Sedangkan reasi fusi diperlihatkan penggabungan dua buah inti helium yang menghasilkan inti baru plus energy dan netron.
TEKNOLOGI LASER
Laser = Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation. Sinar laser memiliki intensitas yang tinggi dan memiliki keakuratan yang sangat tinggi. Sinar laser meimliki warna tunggal, berbeda dengan sinar biasa yang terdiri campuran berbagai warna.
Prinsip dasar Laser
Sinar laser memanfaatkan “Terori Quantum” yang menyatakan bahwa Electron dalam Atom dapat berpindah dari energy yang lebih rendah ke energy yang lebih tinggi yang sering disebut dengan exitasi, exitasi terjadi pada electron suatu atom apabila menyerap photon atau energy cahaya sehingga electron tersebut akan memiliki energy yang cukup besar berpindah ke kulit lintasan (level) yang lebih tinggi (proses ini disebut proses absorbi), kemudian electron tersebut akan mempertahankan kedudukannya untuk dapat bertahan di kulit lintasan tersebut. Tetapi lama kelamaan energy tersebut berkurang sehingga ia akan kembali ke kulit lintasan semula. Pada saat perpindahan dari kulit lintasan yang lebih tinggi ke kulit lintasan semula ini electron mengeluarkan photon atau cahaya (proses emisi) yang kemudian oleh Cermin Perak disusun menjadi sinar laser yang siap digunakan.
Pemanfaatan Laser untuk Compact Disc (CD)
Pada CD terdapat titik-titik cermin mengkilap (pits) yang terdapat di seluruh keping CD yang melingkar dari dalam ke luar. Pada saat proses pembakaran (burning) sinar laser digunakan untuk membakar pit-pit yang terdapat dalam keping CD tersebut. Sesuai dengan instruksi dari CD burner pit tersebut ada yang terbakar dan ada yang tidak. Pit yang terbakar akan berubah menjadi lapisan yang tidak mengkilap sehingga tidak dapat memantulkan cahaya. Sedangkan pit yang tidak terbakar akan tetap mengkilap dan dapat memantulkan cahaya. Pit ini akan dianggap sebagai bilangan biner (0 untuk yang tidak mengkilap dan 1 untuk yang mengkilap) oleh photo detector pada optical drive yang dipakai. Pada saat CD yang telah di burning tersebut dibaca menggunakan sebuah optical drive, maka optical tersebut akan memancarkan sinar laser dari laser diode untuk menyinari pits-pits dalam CD. Pits yang mengkilap akan memantulkan cahaya menuju photo detector yang dianggap sinyal biner 1, sedangkan yang tidak mengkilap tidak dapat memantulkan cahaya yang menuju photo detector dan dianggap sinyal biner 0. Selanjutnya dari photo detector sinyal biner (011010001010) tersebut diubah menjadi sinyal digital yang dikirim ke CPU, oleh CPU diolah menjadi sinyal digital yang ditampilkan ke dalam output berupa audio maupun visual.
Teknologi Penyiaran Televisi
Langkah I
Di studio penyiaran gambar direkan oleh kamera, didalam kamera tersebut lensa dan susunan cermin optic meneruskan cahaya yang intensitasnya berlainan yang berasal dari gambar yang ditangkap menuju photo diode yang berintegrasi dengan CCD Chip. Cahaya yang ditangkap tersebut oleh CCD Chip diubah menjadi sinyal listrik yang diteruskan ke transmitter
Langkah II
Dari transmitter sinyal listrik tersebut diubah menjadi gelombang radio yang kemudian dikirim ke satelit komunikasi, untuk selanjutnya di kirim kembali ke stasiun penerima di permukaan bumi yang wilayahnya berbeda (receiver)
Langkah III
Dari stasiun penerima dipancarkan kembali ke antena penerima yang ada di pemukiman penduduk dengan menggunakan antenna parabola ataupun melalui TV Kabel
Langkah IV
Oleh amplifier (penguat) yang ada dalam pesawat televise dipecah menjadi sinyal audio dan sinyal video, sinyal audio diteruskan ke dalam loud speaker dan menghasilkan suara, sinyal video diteruskan ke tabung electron yang ditampilkan di layar yang berupa lapisan phosphor, LCD, TFT berupa gambar sesuai dengan yang terdapat di studio penyiaran.
BAGAIMANA PESAWAT DAPAT TERBANG
Pesawat terbang memanfatkan dua gaya untuk dapat terbang, yakni gaya angkat dan gaya dorong.
Gaya angkat terjadi oleh aliran udara dari bagian depan di sekitar sayap, kuncinya terletak pada bentuk sayap, melengkung pada bagian atas dan relative rata pada bagian bawah, artinya aliran udara yang melintas pada bagian atas berbedan dengan bagian bawah sayap. Pada saat udara menerpa bagian atas sayap menyebabkan aliran melintas menjauhi sayap, karena bentuk lengkungan pada bagian atas sayap menyebabkan daerah tekanan rendah tercipta, perbedaan tekanan bagian atas dan bagian bawah akan menciptakan gaya angkat pada sayap.
Mesin Jet
Untuk bergerak ke depan melintasi udara, hamper semua pesawat terbang komersial menggunakan mesin jet yang biasa disebut torbfans yang merupakan salah satu bagian dari mesin yang disebut mesin turbin gas. Udara dingin dimasukan pada bagian depan dengan menggunakan sudut-sudut besar (+ berdiameter 3 meter), udara yang dimasukan kedalam mesin dan menekan keluar dengan menghasilkan gaya dorong. Udara mengalir melalui sudut-sudut pada mesin yang biasa disebut kompresor, kompresor menekan udara dan mengalir ke ruang pembakaran dengan menaikan tekanannya terlebih dahulu. Di dalam ruang pembakaran udara dicampur dengan bahan bakar menyebabkan letupan yang terkendali. Panas yang ditimbulkan menyebabkan adanya ekspansi termal yang sangat cepat dan keluar ke bagian belakang mesin, udara panas yang melintasi turbin menghasilkan gaya dorong, turbin yang terhubung akan berputar agar kompresor dapat bekerja memasukan udara dingin pada bagian depan, sehingga proses tersebut dapat dilakukan berulang-ulang secara kontinu
Pengendali
Untuk mengendalikan pesawat menggunakan bagian sayap yang dapat digerakan yang biasanya disebut permukaan control, ini akan mengubah pergerakan udara yang melintas pada permukaan sayap dan juga mengubah arah penerbangan. Untuk pergerkan turun atau naik, tuas pilot menggerakan panel pada bagian ekor yang biasa disebut elevator, jika tuas pilot digerakan ke belakang maka panel pada bagian depatn elevator akan naik dan menyebabkan aliran udara menekan ke bagian ekor keatas sehingga pesawat akan naik, jika tuas pilot digerakan kedepan, panel pada bagian elevator akan turun dan menyebabkan aliran udara menekan ke bagian ekor ke bawah sehingga pesawat akan turun.
Untuk menggerakan pesawat agara pesawat miring terhadap permukaan bumi, pilot menggerakan panel pada bagian ujung dari sayap tersebut yang disebut ailerons, jika ailerons bagian kiri keatas akan menyebabkan saya sebelah kiri turun, pada saat yang sama ailerons pada sayap sebelah kanan bergerak kebawah menyebabkan sayap sebelah kanan keatas. Kombinasi kedua gaya akan menyebabkan gerakan bidang pesawat miring terhadap permukaan bumi.
Saat membelok, pesawat juga menggunakan stabilizer vertical pada bagian ekor pesawat, jika stabilizer bergerak ke kiri maka pesawat membelok ke kiri. Bagian ekor ini berbentuk seperti sebuahs ayap terletak pada vertical terhadap bidang pesaawat yang dapat digerakan ke kanan dan ke kiri.
Saat pesawat melakukan take off bagian flaps membuat daerah permukaan sayap lebih besar dan lebih lengkung, sehingga memberikan daya angkat lebih pada sayap.
SELESAI
Agus Permana 
jadi, apakah itu falsafah teknik mesin?