soal-soal mechom viii

M E C H A N I C A L C O M P E T I T I O N P A R T V I I IT I N G K A T N A S I O N A L

H I M P U N A N M A H A S I S W A M E S I N F T I - I T S

of 19

1. Mesin yang diperlihatkan di bawah ini adalah sebuah alat perlindungan terhadap beban berlebih yang akan melepaskan beban apabila melebihi nilai T yang ditetapkan sebelumnya. Sebuah jepit putar geser dari logam lunak S dimasukkan ke dalam sebuah lubang di bagian setengah bawah dan diberi aksi oleh bagian setengah atas. Pada saat gaya total pada jepit putar melampaui kekuatannya, jepit putar tersebut akan patah. Ke dua setengah bagian ini kemudian akan berotasi terhadap A di bawah aksi tarikan BD dan CD, seperti diperlihatkan dalam sketsa kedua, dan roda E dan F akan melepaskan baut-mata. Tentukan tarikan T maksimum yang diperkenankan jika jepit putar S akan bergeser pada saat gaya total mencapai 800 N

a. T =2,477 kNb. T =1,477 kNc. T =0,477 kNd. T =1,877 kNe. T =1,077 kN

2. Sebuah mobil bermassa 4 ton melewati sebuah tikungan jalan. Poros tengah – tengah – tengah jalan merupakan bagian lingkaran horizontal dengan jari – jari kelengkungan 30 m. Bila kemiringan jalan 37° dan

koefisien gesekan statis jalan adalah , maka kecepatan maksimal

mobil yang diperbolehkan dalam m/s adalah . . .a. 18b. 10c. 25

d. 33e. 30

3. A heat rate of 3 kW is conducted through a section of an insulating material of cross sectional area 10 m2 and thickness 2,5 cm. If the inner (hot) surfaces temperature is 415oC and the termal conductivity of the material is 0,2 W/m.K, what is the outer surface temperature?

Ruang A.203 Jurusan Teknik Mesin FTI ITS Kampus Sukolilo Surabaya(60111)Telp.(031-5999334), Fax (031-5946230)

L m

P

Zat cair

x

a. 312oCb. 334oCc. 356oCd. 378oCe. 390oC

4. Penghisap P mempunyai luas penampang 0,75 cm2 yang bergerak bebas tanpa gesekan sehingga dapat menekan pegas sejauh x. Jika konstanta pegas 60 N/m dan massa jenis zat cair 500 kg/m3, maka x = . . . cm (g = 10 m/s2)

a. 0,625b. 0,675c. 0,650d. 0,635e. 0,685

5. Sebuah silinder bulat massanya m dan jari-jarinya r disambung dengan sebuah pegas dengan modulus k seperti terlihat pada gambar. Bila silinder bebas menggelinding pada permukaan datar tanpa mengalami gelincir, tentukan frekuensi naturalnya!

a. rad/det

b. rad/det

c. rad/det

d. rad/det

e. rad/det

6. sebuah balon dengan diameter 10 m berisi udara panas. Kerapatan udara di dalam bola adalah 75 % kerapatan udara luar (kerapatan udara luar 1,3 otal maksimukg/m3 ). Besar massa total penumpang dan beban yang masih dapat di angkut balon tersebut adalah…….. ( g = 10 m/s 2)

a. 200 kgb. 150 kgc. 170 kg

d. Nole. 100 kg

7. An instrumentation package has a spherical outer surface of diameter D=100 mm and emissivity ε=0,25. The package is placed in a large space simulation chamber whose walls are maintained at 77K. If operation of the electronic components is restricted to the temperature range 40 oC ≤T≤80oC, what is the range of acceptable power dissipation (Pe) for the package?

a. 4,0W ≤ Pe ≤ 7,2W d. 4,9W ≤ Pe ≤ 6,3Wb. 4,3W ≤ Pe ≤ 6,9W e. 5,2W ≤ Pe ≤ 6,0Wc. 4,6W ≤ Pe ≤ 6,6W

8. Untuk menyalurkan bantuan kemanusiaan, sebuah pesawat kargo harus menjatuhkan kapsul besar berparasut kepada serombongan pengungsi. Bila hambatan udara sebelum parasut mengembang (yakni setelah 3 detik dijatuhkan) diabaikan, maka ketinggian terbang minimal pesawat agar parasut kapsul telah mengembang di ketinggian 125 m sebelum mencapai permukaan adalah... m.a. 185b. 170c. 200d. 215e. 260

9. Suatu spesimen diuji kekerasannya dengan menggunakan metode Vickers.Metode Vickers menggunakan diamond-pyramid indentor.Tentukan kekerasan pada spesimen jika P=1000kg,d1=10mm,dan d2=10mm?(kg/mm2)

a.1.389x107

b.6.947x106

c.9.272x106

d.1.854x107

e.107

136o

d1

d2

10.Pada gambar system katrol berat benda A dan E masing-masing 100 N dan 10 N. Apabila tali AC horizontal dan tali AB sejajar bidang serta bidang miring dan katrol licin maka system setimbang untuk berat D sebesar… (α=30°)

a. 58,5 Nb. 59 Nc. 59,5 Nd. 60 Ne. 60,5 N

11.A metallic particle is subjected to the influence of a magnetic field such that it travels downward through a fluid that extends from plate A to plate B. if the particle is released from rest at the midpoint C, s = 100 mm, and the acceleration is measured as a =(4s) m/s2, where s is in meters, determine yhe velocity of the particle when it reaches plate B, s = 200 mm and the time it needs to travel from C to B! Hint:

a.346 mm/s;0,657 s b. 345 mm/s;0,1 sc.346 mm/s;0,2 sd. 344 mm/s;0,657 se.341 mm/s;0,657 s

12. Sebuah logam C merupakan campuran dari logam A dan logam B, massanya 200 gram jika ditimbang di udara. Sedangkan jika ditimbang di dalam air massa yang tampak 185 gram. Jika kerapatan logam A 20 gram/cm3, kerapatn logam B 10 gram/cm3 dan kerapatan air 1 gram/cm3, maka massa logam A adalah . . . .

a. 15 gram b. 30 gram c. 66,67 gramd. 100 grame. 133,33 gram

13. Sebuah balok bermassa m menumbuk pegas horizontal (konstanta pegas k). Akibat tumbukan ini, pegas tertekan maksimal sejauh xo dari posisi

B

30o

CA

D

E

normalnya. Bila koefisien gesek antara balok dan lantai µ dan percepatan gravitasi g, maka keljuan balok saat mulai bertumbukan adalah...

a. v = (xo)1/2 (2µg + kxo/m)1/2

b. v = (2µg + kxo/m)1/2

c. v = xo (2µg + kxo/m)1/2

d. v = (xo)1/2 (2µg + kxo/m)e. v = xo (2µg + kxo/m)1/2

14. Masing-masing dari kedua batang yang diengselkan mempunyai massa m dan panjang P dan ditopang serta dibebani seperti diperlihatkan. Untuk gaya P yang diberikan, tentukan sudut agar kesetimbangan tetap terjadi. Jika prinsip kerja massa mensyaratkan semua gaya eksternal = 0. Untuk perpindahan massa yang konstan. (W=0)

a. = tan-1 2P/msb. = 2 tan-1 P/2msc. = 2 cos-1 2P/msd. = 2 cos-1 P/2mse. = 2 tan-1 2P/ms

15. A gas in piston-cylinder assembly undergoes an expansion process for which the relationship between pressure and volume is given by

PVn=constantThe initial pressure is 3 bars,the exponential of n is 1,5.The initial volume is 0,1m3,and the final volume is 0,2m3.determine the work for the process,in Kj?(1 bars.m3=100Kj)

a.34,6b.8,8c.17,6d.17,3e.11,7

16. Sebuah pegas menggantung, dalam keadaan normal panjangnya 20 cm. Bila pada ujung pegas digantungkan sebuah benda yang mempunyai massa 50 gram, panjang pegas menjadi 25 cm. Kemudian benda tersebut disimpangkan sejauh 4 cm, maka energi potensial elastik sistem adalah . . . .

a. 0,008 jouleb. 0,016 joule

gas

c. 0,2 jouled. 0,4 joulee. 0,5 joule

17. The skier in figure descends the smooth slope which may be approximated by a parabola. If she has a weight of 120 lb. Determine the normal force she exerts on the ground at the instant she arrives at point A, where her velocity is 30 ft/s!

Hint: gc = 32,2 ft/s2

( is curvatured)

a. 230 lbb. 231 lbc. 232 lbd. 233 lbe. 235 lb

FRW

18. Berikut ini beberapa nama alat ukur:(1). Areometer(2). Neraca Westphal(3). Densometer(4). Asidometer

Dari alat ukur-alat ukur di atas, yang merupakan alat ukur kerapatan suatu cairan/ zat cair adalah............

a. (1), (3), (4) benarb. (1) dan (3) benarc. (2) dan (4) benard. hanya (4) yang benare. semua benar

19. Sebuah roda akan dinaikkan pada anak tanggak seperti pada gambar. Bila jari-jari=R, berat roda=W, tinggi anak tangga=h, maka gaya F minimum yang dibutuhkan agar roda tersebut dapat naik adalah…

a. F=W (2Rh-h)1/2/(R-h)b. F=W (2Rh-h2)1/2/(R-h)c. F=W (2Rh-h2)/(R-2h)d. F=W (Rh-h2)/(R-h)e. F=W (2Rh-h2)1/2/(R-h2)

20. A rectangular tank with D1=3m, open to the atmosphere, is filled with water to a depth of D2=2,5m as shown. A u-tube manometer is connected to the tank at location 0,7m above the tank bottom. If the zero level of the meriam blue manometer fluid (ρ=1.750 kg/m3) is d=0,2m below the connection, determine the deflection l after the manometer is connected and all air has been removed from the connecting leg!

a. 1,0 mb. 1,2 m

A

x

15 ft

yy

Zero nol

D1 D2

d

l

F

hRW

c. 1,4 md. 1,6 me. 1,8 m

21. Pipa bingkai yang dilas dipasang pada bidang horizontal x-y dengan sambungan engsel peluru di A dan menerima tumpuan longgar dari cincin di B. Dengan beban 2 kN, rotasi terhadap garis dari A ke B ditahan oleh kabel CD, dan bingkai tersebut tetap stabil pada posisi seperti tergambar. Abaikan berat bingkai bila dibandingkan dengan beban dan tentukan tarikan T pada kabel,….

a. T = 2,83 kNb. T = 3,83 kNc. T = 1,83 kNd. T = 2,73 kNe. T = 2,93 kN

22. Sebuah pistol mainan bekerja dengan menggunakan pegas untuk melontarkan peluru. Jika pistol yang sudah dalam keadaan terkokang, yaitu dengan menekan pegas sejauh x, diarahkan dengan membentuk sudut elevaasi θ terhadap horizontal, peluru yang terlepas dapat mencapai ketinggian h. Jika massa peluru adalah m dan percepatan gravitasi adalh g, maka konstanta pegas adalah...

a. k = 2mgh/x2 cos2θb. k = 2mgh/x2 sin2θc. k = mgh/x2 cos2θd. k = mgh/x2 cos2θe. k = mgh/x2 tan2θ

23. A cube with 10 cm sides is submerged in a liquid and suspended by a cord so its top is horizontal and 15 cm below the surface. The density of the liquid is 2500 kg/m3 and the tension in the cord is T=55N. Calculated the mass of the cube! (use g=10m/s2)

6 ft/s

SB

SC

SA

a. 7 kgb. 8 kgc. 9 kg

d. 10 kge. 11 kg

24. Determine the speed of block A in figure below if block B has an upward speed of 6 ft/s!

a. 20 ft/s, keatasb. 19 ft/s, kebawahc. 21 ft/s, kebawahd. 23 ft/s, kebawahe. 24 ft/s, kebawah

25. Dalam keadaan diam benda tegar melakukan gerak rotasi dengan percepatan sudut 15 rad/s2. Titik A berada pada benda tersebut, berjarak 10 cm dari sumbu putar. Tepat setelah benda berotasi selama 0,4 s. A mengalami percepatan total sebesar … m/s2

a.3,5 m/s2

b.2,5 m/s2

c.5,2 m/s2

d.4,0 m/s2

e.3,9 m/s2

P

D



of 19

26. Pada praktikum metalurgi jurusan teknik mesin,dilakukan pengujian kekerasan pada spesimen dengan metode Brinell. Metode pengujian dilakukan seperti ilustrasi dibawah ini. Dengan P=2000kg, D=10mm, dan d=6mm. Dari data tersebut, hitung kekerasan specimen tersebut dalam kg/m2(Petunjuk:kekerasan adalah besar beban per satuan luas tapak tekan)

a. 6.4x107

b. 2.5x107

c. 7.1x107

d. 1.6x108

e. 1.8x107

27. Sebuah benda beratnya 50 N, digantung pada tali lemas (tidak kaku) yang massanya diabaikan sebagaimana terlihat dalam gambar, maka . . . .

a. T3 cos 60 = T2 cos 30b. T1>T2+T3c. T3 sin 60 + T2 sin 30 = Wd. W=T1+T2+T3e. T1 + T2 = T3

28. Packages, each having a mass of 2kg, are delivered from a conveyor to a smooth circular ramp with a velocity Vo= 1 m/s as shown in figure. If the radius of the ramp is 0,5 m, determine the angle θ = θmax at which each package begins to leave the surface (g=9,81 m/s2)

a. 40o

b. 41 o

c. 42,7 o

d. 42,9 o

e. 50,5 o


Vo = 1m/sds = 0,5 dӨ

r = 0,5 m

Ө dӨ

D

d

30o60o

LL/2

L/2



of 19

29. Sebuah mesin mobil menghasilkan 4 x 104 w ketika berputar pada kelajuan 1800 rotasi per menit. Momen gaya yang di hasilkan sebesar . . .

a. 666,67b. 633,33c. 600

d. 650e. 700

30. Misalkan konstanta pegas berbanding terbalik dengan panjang pegas. Carilah perbandingan frekuensi natural sistem yang terlihat pada gambar!

a. 1:2b. 2:1c. 1:3d. 1:4e. 1:1

31. Suatu system mengalami proses:Proses 1-2: system mengalami ekspansi volume dari V1= 2 m3 menjadi V2=

8 m3 pada tekanan konstan(isobar) P1= P2= 2 bars.Proses 2-3: system mengalami ekspansi dan menyebabkan P3 = 6 bars

dan V3=V1

Proses 3-1: Padaroses ini terjadi perubahan tekanan dari P3 menjadi P1.Akan tetapi tidak terjadi perubahan volume(isovolume).

Selam proses berlangsung,panas yang masuk adalah 1000Kj.Tentukan efisiensi thermal(%)?(1bar.m3=100Kj)




of 19

a.125%b.50%c.66,7%d.150%e.80%

32. Tiga buah balok datar ditempatkan pada bidang yang miring 30° seperti diperlihatkan, dan sebuah gaya P yang sejajar dengan bidang miring diterapkan pada balok tengah. Balok paling atas diarahkan agar tidak bergerak dengan kawat yang terkait pada penahan tetap. Koefisien gesekan statis untuk masing-masing dari ketiga pasang permukaan tersebut ditunjukkan. Tentukan nilai maksimum P sebelum terjadi gelinciran.

a. P = 92,8 Nb. P = 100,8 Nc. P = 97,8 Nd. P = 94,8 Ne. P=93,8N

33. Tebal sebuah plat besi diukur dengan


P

v

O

2 cm 4 cm

2 cm 2 cm4 cm

3 cm

3 cm



of 19

jangka sorong pada skala seperti tampak pada gambar, maka tebal plat adalah....

A. 5,24 mm

B. 5,28 mm

C. 5,44 mm

D. 5,48 mm

E. 5,74 mm

34. Anggap sebuah lori mula-mula berisi air dan bergerak dengan kecepatan v. Tiba-tiba katup(valve) dasar lori dilepas sehingga air mengalir keluar. Apa yang terjadi dengan momentumnya(p), kecepatannya(v), dan Energi Kinetiknya(Ek)?

a. v = Constant; p <; Ek <b. v >; p<; Ek <c. v = Constant; p >; Ek >d. v = Constant; p >; Ek <e. v = Constant; p<; Ek >

35. Di mana letak titik berat dari abngun seperti gambar di bawah . . .

a. 4,3 ; 4b. 4 ; 4,3c. 3,3 ; 4d. 4 ; 3.,3e. 3 ; 4


A

B



of 19

36. Sebuah chip silikon berukuran sisi 10 mm dan tebal 1.5 mm, ditempelkan pada sebuah lempeng keramik. Pada keadaan tunak, chip tersebut menerima input daya listrik sebesar 0.375 W. Permukaan atas chip ditembus dengan media pendingin bertemperatur 20°C. Koefisien perpindahan kalor konveksi antara chip dengan media adalah 150 W/m².ºK. Jika perpindahan kalor konveksi antara chip dan lempeng keramik diabaikan, tentukan temperatur permukaan chip (dalam ºC).

a. 10b. 70c. 56.67d. 45e. 16.67

37. Balok A massanya 55 kg diikut dengan tali mendatar di C (lihat gambar). Balok B mssanya 15 kg, koefisien gesekan antara B dan lantai = 0,5. Besarnya gaya F minimal untuk menggeser balok B adalah... N.

a. 130b. 295c. 495d. 570e. 440

38. Jika suku bunga tidak naikmaka inflasi naik.Jika inflasi naik maka pasar saham naik.Pasar saham tidak naik.Kesimpulan yang dapat diambil adalah

a. Inflasi naikb. Suku bunga naikc. Inflasi naik dan suku bunga naikd. Inflasi tidak naik dan suku bunga tidak naike. inflasi naik dan pasar saham tidak naik

39. Sebuah transmisi roda gigi dalam sebuah gearbox ditunjukkan oleh gambar di samping. Bila jumlah gigi pada roda gigi 4 (Nt4) = 45 buah, Nt3 = 15 buah, Nt2 = 30 buah, dan Nt1 = 12 buah. Bila poros output membutuhkan torsi 1050




of 19

lbin pada putaran 720 rpm, maka besarnya daya motor minimum yang

diperlukan adalah … (daya motor = )

a. 12 hp

b. 14 hp

c. 16 hp

d. 18 hp

e. 20 hp

40. Sebuah mobil bermassa 4 ton melewati sebuah tikungan jalan. Poros tengah-tengah jalan merupakan bagian lingkaran horizontal, dengan jari-jari kelengkungan 30 m. Bila kemiringan jalan 37 dan koefisien gesek statik jalan 3/16, maka kecepatan maksimum mobil yang diperbolehkan dalam m/s adalah . . . .

a. 10 b. 30c. 18

d. 33e. 25

41. Sebuah papan luncur (lari yang diatasnya diletakkan papan) dengan massa 500 kg dan panjang 12 meter dapat meluncur diatas rel tanpa gesekan. Seseorang yang bermassa 50 kg berlari dari satu ujung ke ujung yang lain dengan kecepatan 2 m/s relatif terhadap lori. Hitung waktu yang dibutuhkan anak melewati papan dari ujung ke ujung!

a. 4 detik b. 4,5 detikc. 5,5 detik

d. 6 detike. 7,5 deti

42. Pada gambar di bawah, G adalah generator 1000W yang digerakkan dengan kincir air. Generator hanya menerima energi sebesar 80% dari energi air. Jika generator dapt bekerja normal, debit air yang sampai ke kincir adalah

a. 25 L/sb. 12,5 L/sc. 125 L/sd. 27,5 L/se. 250 L/s


Air waduk

10 mGir waduk



of 19

43. Salah satu gambar pandangan yang benar dari benda berikut adalah...............

a. b.

c. d.

.

e.


15 cm 4 m

v



of 19

44. Bila perbandingan jari-jari sebuah plenet (Rp) dan jari-jari bumi (Rb) 7 : 3 sedangkan massa planet (Mp) dan massa bumi (Mb) berbanding 18 : 7, maka orang yang beratnya 50 N, di planet menjadi... N.

a. 500

b. 630

c. 560d. 700e. 810

45. Sebuah mobil hendak menyeberangi sebuah parit yang lebarnya 4 m. Perbedaan tinggi antara kedua sisi parit ini adalah 15 cm, seperti yang ditunjukkan pada gambar di samping ini. Jika percepatan gravitasi g=10 m/s2, maka besar kelajuan minimum yang diperlukan oleh mobil tersebut agar penyeberangan mobil itu tepat dapat berlangsung adalah …

a. 25 m/sb. 27 m/sc. 21 m/s

d. 23 m/se. 22 m/s

46. Sebuah pelampung berbentuk tongkat merata sepanjang 8 m dan berdiameter 0,2 m memiliki massa 200 kg dan dikaitkan pada ujung bawahnya ke dasar danau dengan kabel sepanjang 5 m. Jika kedalaman air adalah 10 m, hitunglah sudut yang dibuat oleh tongkat tersebut dengan bidang horizontal.

a. = 34,5°b. = 54,5°c. = 44,5°d. = 104,5°e. = 164,5°


A3 = 0,2 ft2

A1 = 1 ft2

V1 = 10 ft/s

A2 = 0,2 ft2

V2 = 30 ft/s



of 19

47. Sebuah benda bermassa 2 kg terletak di tanah. Benda itu ditarik vertikal ke atas dengan gaya 25 N selama 2 detik lalu dilepaskan. Jika g=10 m/s2, maka energi kinetik pada benda pada saat mengenai tanah adalah . . . .

a. 150 J b. 125 Jc. 100 J

d. 50 Je. 25 J

48. An electric resistance heater is embedded in a long cylinder of diameter 30 mm. When water with a temperature of 25oC and velocity of 1 m/s flows crosswise over the cylinder, the power per unit length required to maintain the surface at a uniform temperature of 90oC is 28 kW/m. When air, also at 25oC, but with velocity of 10 m/s is flowing , the power per unit length required to maintain the same surface temperature is 400 W/m. Calculate the convection coefficients for the flows of water and air in W/m2.K!

a. 4.225 and 86 d. 4.648 and 52b. 4.418 and 74 e. 4.862 and 48c. 4.570 and 65

49. Sebuah pesawat A terbang ke arah utara dengan kecapatan 300 km/jam terhadap tanah. Pada saat yang sama pesawat terbang B 60o ke arah barat terhadap arah utara dengan kecepatan 200 km/jam relatif terhadap tanah. Carilah kecepatan A relatif terhadap B!

a. 264 km/jamb. 264,2 km/jamc. 264,4 km/jamd. 264,6 km/jame. 264,8 km/jam

50.Consider steady and incompressible flow through the device shown. Determine the magnitude and direction of the volume flow rate through part 3!

a. 2,5 ft3/s, into deviceb. 2,5 ft3/s, exit devicec. 5 ft3/s, into deviced. 5 ft3/s, exit device




of 19

e. 10 ft3/s, into device


soal-soal mechom viii

Documents

Transcript of soal-soal mechom viii