a. 1,66 m b. 2,66 m c. 1,33 m d. 0,33 m

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Mesin

1. The crate of mass 100 Kg is subjected to force “F1” is 800 Kg and “F “ 2 “ is 1500 Kg as shown. If it is originally at rest, determine the distance it slides in order to obtain a speed “V” 8 m/s . The coefficient of kinetic friction between the crate and the surface is µk ? ( g = 9,81 m/s and µk = 0,2 ) A

a. 1,66 m

b. 2,66 m

c. 1,33 m

d. 0,33 m

e. 2,33 m

2. Dalam tabung reaksi diisi dengan 20 ml larutan KI 0,2 M kemudian dimasukan sebuah elektroda C yang dihubungkan dengan sumber tegangan arus searah. Jika dalam tabung tersebut di tetesi Fenolftaliein dan Amilum , maka apakah yang akan terjadi ? D 1.) 2.) 3.) 4.)

Pada katodaa akan terjadi warna merah Dihasilkan gas H2 pada katoda sebanyak 44,8 ml (STP) Ph larutan 13+ Log 2 Pada Anoda akan berwarna biru

a. 1 dan 2 d. semua benar

b. 1, 2, dan 3 e. 4 saja

c. 1 dan 3

3. Sebuah jembatan melengkung dengan jari-jari jari jari kelengkungan A. Titik pusat kelengkungan berada ada di bawah jembatan. Tentukan besarnya gaya yang diterima jembatan jika sebuah mobil yang beratnya B dan bergerak dengan dengan kecepatan C berada pada puncak jembatan ? (Percepatan (P gravitasi adalah D) E C

a.

d.

A D

BAD

C

A b. AB

e. 1

C

AD

c. 1

1 MECHANICAL COMPETITION PART IX


4.

Gambar disamping adalah gambar susunan Kopling Tetap yang terdiri dari 4 macam komponen, yaitu : poros, mur, baut, dan kopling flens. Dalam menggambar teknik, untuk mengetahui susunan gambar maka harus dilakukan potongan penuh dimana bagian yang dipotong harus diarsir. Berdasarkan gambar disamping. Manakah gambar potongan yang benar ? A

5. Untuk mengukur sudut yang terletak antara 60° sampai 90° digunakan dua buah rol seperti tampak pada gambar dibawah ini. Diameter rol yang digunakan adalah 20 mm. Dengan an menggunakan blok ukur diperoleh lebar h yang besarnya 4 mm. Tentukan besarnya sudut α yang terukur ? A



a. 73,74° b. 71,62° c. 69,58° d. 67,46° e. 65,34°

6. Sebuah tembaga berbentuk balok dengan sisi 7 mm dan tebal 1 mm ditempelkan pada lempengan keramik. Pada keadaan steady state balok tembaga menerima daya listrik sebesar 0,725 watt. Permukaan balok tembaga tersebut dihembuskan udara bertemperatur 30 °C . Koefisien perpindahan kalor antara tembaga dengan udara adalah 150 W/m °K. Jika perpindahan kalor konduksi antara tembaga dengan lempengan keramik diabaikan, Tentukan entukan temperature permukaan balok tembaga ? D a. 390 °K

b. 135 °K

c. 273 °K

d. 402 °K

e. 433 °K

7. Sebuah bola baja dengan massa 2,5 Kg digantungkan pada salah satu ujung kawat yang panjangnya 1 m dan da diameter kawat 2 mm. Bola kemudian diayunkan dengan kecepatan 2 putaran / detik. Jika Modulus Elastisitas kawat 20x10 20x N / m , percepatan gravitasi 9,8 m / s , dan diameter bola 5 cm.. Tentukan pertambahan panjang kawat tersebut ? D a. 0,36 cm

b. 0,24 cm

c. 0,15 cm

d. 0,07 cm

e. 0,03 cm

8. Di alam bebas, besi tidak pernah dijumpai dalam bentuk logam murni tetapi selalu dalam bentuk oksida, silikat, sulfida, karbonat, dll yang yang sering disebut bijih besi. Selain membawa senyawa diatas bijih besi juga membawa membawa beberapa senyawa pengotor.. Untuk memurnikannya maka perlu mereduksinya dalam sebuah dapur tinggi ( Bast Furnance ). Dari berbagai tingkatan reaksi yang terjadi dalam dapur tinggi, manakah salah satu raksi yang benar ? A



a. 500 °C , 3Fe2O3 + CO => 2Fe3O4 + CO2 Fe2O3 + CO =>2FeO + CO2 b. 850 °C , Fe3O3 + CO => 3FeO + CO c. 1000 °C, FeO + O

=> Fe + O2

d. 1300 °C, CO2 + 2C

=> 2CO + O2 + 2C

e. 1900 °C, 2C + O2

=> CO2 + C

2FeO + C

=> 2Fe + CO2

9. Suatu kawat baja yang panjangnya 1 m dengan diameter 1 mm dijepit pada kedua ujungnya sampai kawat dalam keadaan mendatar. Sebuah benda digantungkan pada titik tengah kawat sehingga kawat melentur kebawah sejauh 5 cm. Jika percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s dan Modulus Elastisitas kawat 20 x 10 N / m . Tentukan massa benda yang digantungkan pada kawat tersebut ? D a. 31 Kg

b. 27 Kg

c. 23 Kg

d. 16 Kg

e. 12 Kg

10. Seseorang menarik benda dengan gaya 30 N yang arahnya mengapit sudut 45°, 60°,dan 60° berturut-turut dengan sumbu xyz menyebabkan benda berpindah dari titik A (2,3,1) ke titik B (4,6,3) dengan koordinat dalam meter. Jika usaha merupakan perkalian titik dari vektor pergeseran dengan gaya yang menyebabkan pergeseran tersebut. Tentukan besarnya usaha yang dilakukan orang tersebut ? A a. 112,42 Joule b. 109,21 Joule

b. 50,67 Joule e. 90,15 Joule

c. 209,34 Joule

11. Sebuah batang AB yang massanya M dan panjangnya L berputar terhadap sumbu vertical melalui titik A dengan kecepatan sudut ω dalam bidang datar. Sebuah benda kecil dengan massa m bergerak sepanjang batang dari titik A. Besarnya kecepatan relative benda terhadap batang saat benda tersebut mencapai ujung B adalah ? B a.

L

M

b.

L

M

c.

L

! M

d.

L

M

e.

L

M



12. Debit air yang keluar melalui sebuah lubang yang terletak 8 m di bawah permukaan air pada sebuah adalah 50 m /s. Jika pada permukaan air tersebut diberi tambahan tekanan sebesar 0,2 x 10" Pa dengan percepatan gravitasi 9,8 m/s . Tentukan debit air yang keluar setelah diberi tekanan? C a. 65 cm /s

b. 67,75 cm /s

c. 72,25 cm /s

d. 75 cm /s

e. 82,25 cm /s

13. Sebuah pipa mempunyai diameter sebesar 12 cm dengan tekanan 4 x 10" N/m pada titik inlet. Jika fluida yang mengalir adalah minyak dengan massa jenis 0,8 gr/cm dan debitnya sebesar 0,06 m /s . Berapakah tekanan yang terukur pada titik outlet ? E a. 1,35 x 10" N/m

c. 2,54 x 10" N/m

b. 3,26 x 10" N/m

d 3,15 x 10" N/m

e. 2,92 x 10" N/m

14. Suatu balok dan motor listrik (dimana massa balok dua kali massa motor) terletak pada bidang datar dengan koefisien gesek u . Kemudian salah satu ujung tali diikat pada balok dan ujung yang lainnya dililitkan pada poros motor listrik. Mula-mula jarak antara motor listrik dengan balok adalah l . Ketika motor dinyalakan, balok mulai bergerak menuju motor dengan percepatan konstan a . Berapakah waktu yang dibutuhkan agar balok dan motor listrik bertabrakan ? A

a.

&

'(

)

b.

&

'(")

c.

*&

'()

d.

&

'()

e.

&

'(

)

15. Bila satu mol gas ideal memiliki +, = 25,1 J.mol/ . K / memuai secara adiabatic dari keadaan awal pada suhu 340 °K dan Tekanan 5 bar menjadi keadaan akhir yang volumenya dua kali lipat volume awalnya. Berapakah kerja yang dilakukan oleh gas tersebut ? C a. 1238,7 J

b. 1519,3 J

c. 1749,5 J

d. 1932,9 J

e. 2033,6 J

16. Suatu alat termoelektrik mendinginkan sebuah alat pendingin kecil dan membuang kalor ke lingkungan pada suhu 25°C. Daya listrik maksimum alat tersebut adalah 100 W. Jika beban kalor pada pendingin itu ( yaitu kalor yang merembes melalui dinding yang harus dikeluarkan oleh alat temoelektrik tersebut ) adalah 350 W. Maka berapakah suhu minimum yang harus dipertahankan oleh pendingin tesebut ? A a. - 41,26 °C

b. - 25,26 °C

c. - 12,79 °C

d. - 29,65 °C

e. 31,83 °C

17. Proyeksi gambar dari model disamping jika dilihat dari arah titik A adalah ? E 5 MECHANICAL COMPETITION PART IX


u mengalir 18. Luas total sayap sebuah sayap pesawat terbang adalah 18 m . Jika udara pada bagian atas sayap pesawat dengan kecepatan 50 m/s dan kecepatan pada bagian bawah sayap 40 m/s.. Tentukan berat pesawat saat terbang ketika dalam kondisi setimbang ? ( massa jenis udara adalah 1,29 kg/m kg/ )B a. 10,008 N

b. 10,449 N

c.13,258 N

d. 15,019 N

e. 17,549 N

19. Sebuah silinder pejal homogen ho mempunyai massa M dan jari-jari jari R . Ketika sedang berputar dengan kecepatan sudut ω silinder diletakkan dilantai kemudian dilepas. Jika koefisien gesek antara silinder dengan lantai adalah µ . Berapakah lamanya waktu silinder untuk bergerak tanpa slip adalah ? B a.

ωR

"µ(

b.

ωR µ(

c.

ωR "µ(

d.

ωR µ(

e.

ωR

3µ(

20. Suatu tali memiliki ujung A dan B terletak pada suatu katrol. Jika ujung tali A diikatkan pada sepotong timah dengan ρ = 11 gr/cm dan ujung tali B diikatkan pada aluminium dengan ρ = 2,6 gr/cm . Kemudian ujung A dicelupkan dalam air dan B 6 MECHANICAL COMPETITION PART IX


dalam alkohol. Tentukan perbandingan massa timah dan aluminium saat terjadi kesetimbangan ? (massa jenis alcohol 0,8 gr/cm ) E a. 0,96

b. 0,82

c. 0,76

d. 0,51

e. 0,42

21. Sebuah balok massanya M menumbuk pegas horizontal yang memiliki konstanta k . Akibat tumbukan ini,, pegas mendapatkan tekanan dan bergerak sejauh X dari posisi awalnya. Jika koefisien gesek antara balok dengan lantai adalah µ dan percepatan grafitasi bumi g , maka laju balok saat mulai bertumbukan dengan pegas adalah ? E a. 2µg

6X M

b. √X ( 2µg

6X M

)

c. X ( 2µg

6X

d. X2µg

6X

M

2µg e e.√X

)

6X M

M

22. A tank of compressed ompressed nitrogen of industrial industria process uses is a cylinder ylinder with 150 mm diameter and a 300 mm length. The gas pressure is 240 Atmosphere ( gage ). Calculate the mass of nitrogen in the tank? B a. 1602,61 kg

b. 5,47 kg

c. 15,44 kg

d. 1596,71 kg

e. 30,76 kg

23. Suatu balok kayu massanya massa 50 kg diletakkan di atas meja yang memiliki massa 10 kg. Meja tersebut memiliki empat buah kaki dan masing-masing masing masing kaki berbentuk silinder dengan diameter 8 cm. Tentukan besarnya tekanan yeng diterima masingmasing masing kaki meja dalam satuan lbf/ft lbf/ jika percepatan epatan grafitasi bumi 9,81 9,8 m/s ? ( 1 lbm = 0,4536 , 1 ft = 0,305 m , 1 pdl = 1 lbm/ >? @ , 1 lbf = 32,174 pdl ) B a. 15,77 lbf/ft

b. 6,12 lbf/ft

c. 2,08 lbf/ft

d. 29,10 lbf/ft lbf/

e. 0,42 lbf/ft

24. Sebuah peluru dengan kecepatan V ditembakkan ke balok yang terhubung dengan pegas seperti pada gambar. Jika massa peluru adalah 20 gram dan massa balok adalah 300 gram sedangkan konstanta pegas 200 N/m. Jika setelah tumbukan peluru menempel pada balok dan balok bergeser sejauh 0,3 m. Tentukan Tentukan kecepatan peluru sebelum menumbuk balok ? C a. 2,00 m/s b. 2,38 m/s c. 0,98 m/s d. 0,46 m/s e. 0,68 m/s 7 MECHANICAL COMPETITION PART IX


membent k boundary layer seperti pada gambar 25. Aliran dalam suatu plat datar membentuk dibawah ini yang terdistribusi secara linier, linier Jika d adalah jarak antara kedua plat , U adalah kecepatan maksimum fluida pada plat ,dan , viskositas fluida 6,3x10/ N. s/m . Tentukanlah Tegangan geser fluida tersebut ? ( Rumus tegangan egangan geser ,τ = µ

IJ IK

)C

a. 15,61 N/m

b .15,68 N/m c. 12,60 N/m

d. 14,27 N/m e. 13,11 N/m

26. Suatu bandul bermassa S diikatkan pada tali. Bandul diayunkan pada ketinggian L kemudian dilepaskan. Pada bagian terendah lintasannya, lintasannya, bandul membentur suatu benda bermassa T yang mula-mula mula mula diam diatas permukaan mendatar yang licin. Apabila tumbukan yang terjadi ter tidak lenting sama sekali. Berapakah ketinggian yang dapat dicapai bandul setelah tumbukan ? A a.

S

ST

L

T

b. ST L

c.

T

ST

L

e..

S

ST

L

T

d. ST L

27. Pada elektrolisis antara perak dengan besi maka di daerah anoda terjadi reaksi oksidasi dimana Fe kehilangan elektronnya menjadi ion bermuatan positif yang larut ke dalam larutan penghantar ( Fe → HE + 2E / ). Pada katoda terjadi reaksi reduksi D dan menjadi gelembung gas H2 yang menempel pada permukaan elektroda perak ( 2D + 2E / → H2 ) . Dalam larutan akan terdapat ion-ion ( FD / L H2O → 2D + ( FD / dimana ion hidroksil ini bereaksi dengan ion-ion ion ion besi menjadi HE + 2FD / → Fe(OH)2 . Tentukan persamaan reaksi yang terjadi pada daerah katoda ? C a. b. c. d. e.

H2O + O2 → (OH)2 2H2O + O2 + 2E / → 2( FD / 2H2O + O2 + 4E / → 4( FD / 4FD / + 4E / → 2H2O + O2 ( FD / → H2O + O2 8

MECHANICAL COMPETITION PART IX


28. Berapakah besar gaya P agar percepatan di titik A adalah 1 m/s . Jika massa balok 1000 kg,, massa katrol 50 kg, momen inersia 0,72 kg m , diameter katrol kecil 0,2 m , diameter katrol besar 0,4 m , dan koefisien gesek kinetisnya adalah 0,2 ? E

a. 16,24 kN b. 16,94 kN c. 18,14 kN d. 15,44 kN e. 17,24 kN

29. Water flow ow steadily from a large open reservoir through a short length of pipe and a nozzle with cross sectional area A = 0,963 in . Find the mass per second in point X if grafitation force 9,81 m/ s ? A

a. 15,758 kg/s b. 235,72 kg/s c. 963,04 kg/s d. 10,340 kg/s

X

e. 12,761 kg/s

30. The inner and outer surface temperature of glass window 5 mm thick are 288 °K and 278 °K respectively.. What is the heat loss through a window that is 1 m by 3 m on a side if the thermal conductivity of glass is 1,4 W/m.°K ? D

a. b. c. d. e.

1200 W 500 W 727 W 8400 W 240 W

31. Water through at pipes A and B. Lubricating oil is in upper portion of the inverted U. Mercury is the bottom of the manometer bends . Determine etermine the pressure difference,



PA – PB in units of lbf/ in ? ( 1 ft = 12 in , g = 32,2 ft/ s , ρH2O = 1,94 lbf/ ft , ρHg = 26,384 lbf/ ft , ρOil = 1,707 lbf/ ft ) B

a. 11,3 b. 3,73

lbf/ in lbf/ in

c. 29,06 lbf/ in d. 9,45 e. 1,89

lbf/ in lbf/ in

32. Sebuah mobil bergerak melalui lintasan ABC dengan kecepatan tetap V = 50 m/s. Seorang berdiri di titik O untuk merekam pergerakan mobil. Tentukan besarnya kecepatan sudut orang tersebut agar dapat merekam pergerakan mobil ? E

a. 2,28 rad/det b. 1,75 rad/det c. 0,71 rad/det d. 3,57 rad/det e. 1,25 rad/det

33. Gambar di bawah ini merupakan salah satu segmen dari kontruksi jembatan yang mana segmen tersebut menerima pembebanan P1 = 150 N, P2 = 175 N, dan P3 = 400 N. Jika batang ABC berbentuk silinder dengan diameter 20 cm. Tentukanlah besarnya tegangan tarik (σx ) dan tegangan geser (τxy ) yang bekerja pada titik A ? (Tegangan Tegangan tarik dan tegangan geser merupakan gaya per satuan luas , tegangan tarik diakibatkan oleh gaya normal dan momen m bending. Momen bending akibat gaya yang bekerja tegak lurus terhadap silinder pejal adalah σx = dan I =

O

PQ

πR ) A Q

SU T

, dimana : c =

R V



a. 1.286,6 kN/m m dan 10,3 kN/m b. 12,7 kN/m dan 10,3 kN/m c. 1.286,6 kN/m dan 0 kN/m d. 10,3 kN/m dan 12,7 kN/m e. 12,7 kN/m dan 1.286,6 kN/m

34. Sebuah Alluminium alloy 2014-T6 2014 T6 berdiamter 6,4 mm dikenai beban dinamis yaitu tarik 5340 N dan beban tekan sebesar - 5340 N sepanjang sumbu axisnya. Beban amplitudo yang diterima merupakan selisih antara beban tarik dan beban tekannya. Jika tegangan amplitudo merupakan nilai dari beban amplitudo per satuan luas. Perkirakanlah umur Fatigue Failure dari material diatas berdasarkan grafik yang diberikan ? B

a. 2 x 10 b. 2 x 103 c. 2 x 10" d. 2 x 10* e. 2 x 10W

35. A square silicon chip ( k = 150 W/m.°K ) is of width 5 mm on a side sid and of thickness 1 mm. the chip is mounted in a substrate such that its side and back surface surf are isulated,, while the font surface is exposeed expose to a coolant ? B



a. 4 ,20 °K b. 1,06 °K c. 2,19 °K d. 4,47 °K e. 0,91 °K 36. Kereta api melaju dari stasion A dengan percepatan tetap 1 ft/ s , ketika sampai di stasion B kereta api tersebut mencapai kecepatan 20 ft/s. Dari ari stasion B ke C kereta api bergerak dengan kecepatan tetap. Tentukan waktu yang diperlukan dan jarak yang dicapai jika kecepatan rata-rata rata kereta api 12 ft/s ? B a. 20 s dan 250 ft b. 25 s dan 300 ft

c. 15 s dan 315 ft d. 10 s dan 150 ft

e. 40 s dan 210 ft

37. Dalam proses manufacturing ada banyak teknik pengerjaan untuk menghasilkan produk. Teknik pengerjaan yang digunakan biasanya dikaitkan dengan faktor ekonomis, tingkat ketelitian produk, dan metode yang mudah digunakan untuk memproduksi barang. Porses manufacturing manufacturing apakah yang digunakan dalam pembuatan botol minuman plastic? B a. Extrusion process

c. Milling process

b. Blow molding process

d. Forging process

e. Centrifigal casting process

38. Sebatang besi panjangnya 50 cm dengan luas penampang 2,5 cm², diberi bingkai kayu yang memiliki luas penampang sama tetapi panjangnya 20 cm.Konduktivitas termal besi 50 J/s.m⁰K K dan konduktivitas termal kayu 0,10 J/s.m⁰K. J/s.m K. Tentukan temperature disambungan dan hantaran panasnya ? C

a. 554,4 °K dan 0,0724 J/s

c. 996,5 °K dan 0,0875 J/s e. 721,9 °K dan 0,0378 J/s

89 J/s b. 901,1 °K dan 0,0089

d. 209,9 °K dan 0,0076 J/s



39. Berikut ini adalah dua buah silinder pejal yang memiliki massa jenis yang sama. Tentukanlah titik berat benda dibawah ini berdasarkan sumbu x,y,z jika titik A adalah titik 0,0,0 ? A a. (2,60 in, 0 in, 2 in) b. (2,75 in, 0 in, 2 in) c. (2,80 in, 0 in, 2 in) d. (2,85 in, 0 in, 2 in) e. (2,90 in, 0 in, 2 in)

40. The moveable bracket shown may be be placed at any height on the 3 in diameter pipe. If the coefficient of friction between the pipe and bracket is 0.25, determine the minimum distance x at which the load can be supported ? ( Neglect glect the weight of the bracket ) C

a. 10 in b. 11 in c. 12 in d. 14 in e. 15 in


a. 1,66 m b. 2,66 m c. 1,33 m d. 0,33 m

Recommend Documents