SOAL HER MEKANIKA GANJIL 2007/2008

Transkripsi

1 SOAL HER MEKANIKA GANJIL 007/008 PILIHAN BERGANDA.Pilihlah jawaban yan bena denan membei tanda (X) pada pada klm a, b, c, d atau e, lalu nyatakan keyakinan anda pada klm sampin denan menisi (1) jika anda sanat tidak yakin, () jika anda tidak yakin, (3) jika anda yakin dan (4) jka anda sanat yakin dan beilah alasan untuk tiap jawaban anda 1. Manakah dai penyataan tentan sistem kdinat ini yan bena a. Pada kdinat katesian, tuunan vekt satuannya tehadap waktu benilai knstan tidak nl ) b. Pada kdinat silinde, vekt psisi cukup dinyatakan leh = Re R Pada kdinat bla walaupun memiliki 3 unit vekt tetapi vekt psisi cukup ) ) dinyatakan leh = e +θ eθ d. Pada kdinat pla, peubahan kedua aah unit vekt satuan benilai knstan tidak nl. Jika diketahui sudut antaa kecepatan dan pecepatan pada titik tetentu adalah 30 dan besa pecepatannya adalah 10 m/s maka besa pecepatan nmal dan tanensial pada titik tesebut adalah a. 0 m/s dan 8.66 m/s b. 5 m/s dan 0 m/s 5 m/s dan 8.66 m/s d m/s dan 5 m/s e Keduanya 10 m/s 3. Jika sebuah benda beeak denan psisi tiap waktu ( 3t ˆ i + 6tj ) + 5k ) )m, maka pada saat t=1 s adalah a. Pecepatan tanensial adalah ½ m/s b. Pecepatan tanensial adalah m/s Pecepatan nmal adalah ½ m/s d. Pecepatan nmal adalah m/s e. Semuanya salah Untuk menjawab sal nm 4,5 dan 6. Tinjau sal beikut: Sebuah benda dilntakan dai pemukaan bumi denan sudut elevasi θ dan denan kecepatan awal v. Abaikan hambatan udaa. 4. Sudut saat tini maksimum dan jankauan mendata benilai sama adalah a. actan 1 b. actan actan 3 d. actan 4 e. actan 5 5. Jai-jai kelenkunan di titik awal dan puncak adalah v sin a. 0 dan θ v v cs θ b. dan csθ v cs θ dan v csθ d. v sin θ v dan sin θ

2 e. sama yaitu v cs θ 6. Manakah dai penyataan ini yan bena a. Untuk semua titik di lintasan benda, sudut antaa kecepatan dan pecepatan selalu tetap b. Aah pecepatan nmal selalu menuju pemukaan bumi Pecepatan sistem ini selalu menaah ke pusat bumi d. Jai-jai kelenkunan di titik tetini selalu lebih besa dai titik lainnya e. Pada kasus ini sudut antaa pecepatan tanensial dan laju ditiap titik adalah 0 Untuk menjawab sal nm 7,8 dan 9. Tinjau sal beikut: Sebuah titik melintasi setenah linkaan beja-jai 1 m selama 10 detik A B 7. Jika titik beeak denan laju knstan, kecepatan ata-ata dan laju titik ini adalah a. 0. m/s aah ke atas dan m/s b. 0, m/s aah ke mendata dan m/s 0.4 m/s aah ke atas dan 0.63 m/s d. 0.4 m/s aah mendatadan 0.63 m/s e Salah semua 8. Jika titik beeak denan laju knstan, besa pecepatan ata-ata, pecepatan nmal dan pecepatan tanensial titik tesebut adalah a. Semuanya benilai nl b. Semuanya benilai knstan yaitu m/s Pecepatan ata-ata dan pecepatan nmal adalah sama yaitu m/s sedankan pecepatan tanensial adalah 0 d. Pecepatan ata-ata 0 m/s,pecepatan nmal m/s dan pecepatan tanensial m/s e. Pecepatan ata-ata m/s,pecepatan nmal m/s dan pecepatan tanensial 0 9. Jika laju setiap beeak ¼ linkaan betambah dua kali dai semula maka a. Aah pecepatan selalu menuju pusat linkaan b. Sudut pecepatan dan kecepatan kuan dai 90 Aah pecepatan tanensial belawanan denan aah kecepatan d. Besa pecepatan ata-ata sama denan besa pecepatan sistem 10. Manakah penyataan tentan hukum Newtn beikut ini yan bena a. Hukum hukum Newtn hanya belaku untuk keanka inesial maupun keanka nn inesial

3 b. Dai hukum Newtn, definisi massa kelembaman dan massa avitasi adalah sama Hukum Newtn belaku umum baik untuk kasus elativistik maupun nn elativistik d. Knsekuensi dai hukum 3 Newtn adalah bahwa mmentum linie dai sistem yan tidak teislasi akan tetap sepanjan waktu Untuk menjawab sal 10 dan 11, tinjau sal beikut Sebuah patikel bemassa m beeak dalam 3D dibawah penauh funsi enei ptensial V ( ) = axy + by + cz dan memiliki laju v saat melewati titik awal (0,0,0) 11. Gaya yan bekeja pada patikel ini adalah a. pasti aya knsevatif dan besanya ayiˆ + ( ax + b) ˆj + ckˆ b. pasti aya knsevatif dan besanya ayziˆ + ( axz + bz) ˆj + ( axy + by + c) kˆ aya disipatif dan besanya axiˆ + ( a + b) yj ˆ + ( b + c) zkˆ d. haus di tes dulu untuk menentukan aya knsevatif atau bukan dan besanya ayziˆ + ( axz + bz) ˆj + ( by + c) kˆ e. semua salah 1. Laju patikel saat melewati titik (1,1,0) adalah a. Nl b. v m v ( a + b ) m d. v ( a + b + c ) e tidak dapat ditentukan, pelu infmasi tambahan m 13. Manakah dai penyataan tentan eak hamnik sedehana ini yan bena a. Peida eak hamnik sedehana selalu lebih besa dai peida eak hamnik teedam b. Enei ttal eak hamnik sedehana beantun pada amplitud dan peida Saat simpanannya maksimum, pasti laju simpanannya maksimum d. Laju peubahan enei ttal eak hamnik sedehana adalah knstan dan beantun pada laju simpanan dan simpanan 14. Laju peubahan enei ttal eak hamnic teedam adalah a. nl b. knstan dan beantun pada fact edaman betambah beantun pada laju system d. bekuan beantun pada laju system e. semua salah 15. Suatu system suspensi mbil tedii dai peas dan penyeap etaan (shck absbe). Jika system mekanik ini memiliki edaman yan linie, maka a. Menambah penumpan mbil akan menyebabkan sistem cendeun besilasi b. Menambah penumpan tidak akan mempenauhi system

4 Jika penyeap etaan beupa fluida maka jika kekentalan fluida dikuani, sistem cendeun tidak akan besilasi d. Rasanya, tidak ada penauh jenis peas tehadap peilaku sistem 16. Manakah penyataan yan bena tentan sifat aya sental a. Gaya sental pasti aya funsi psisi tetapi belum tentu knsevatif b. Enei ttal di apee pasti lebih kecil daipada peiee Gaya sental istpic jika besa aya beantun pada aah dan jaak dai pusat d. Gaya culmb adalah salah satu cnth aya sental tetapi tidak istpik 17. Besa mmentum sudut patikel di bawah penauh aya sental adalah a. Besa L knstan b. Besa dan aah L knstan Aah L knstan tetapi besa L beantun pada jaak d. Aah L knstan tetapi besa L beantun pada jaak θ & e. Besa dan aah L beantun pada waktu 18. Manakah dai penyataan ini yan bena tentan mmentum sudut di bawah penauh aya sental a. Benda dibawah penauh aya sental pasti beeak dalam bidan b. Hukum III Keple adalah knsekuensi dai penyataan mmentum sudut knstan Mmentum sudut di aphelium lebih besa daipada mmentum sudut di peihelium d. Aah mmentum sudut menyinun lintasan patikel 19. Dalam medan avitasi bumi, laju satelit yan menbit bumi bebentuk linkaan bejai-jai adalah: GM a. bumi GM b. satelit GM bumi GM d. satelit 0. Sebuah satelit yan menbit bumi aa memiliki bit paabla, maka jaak apee haus dibuat a. sama denan jaak peiee b. dua kali jaak peiee lima kali jaak peiee d dua puluh kali jaak peiee e. di tak hina 1. Sebuah kmet petama kali telihat pada jaak q unit astnmi dan laju s kali laju bumi menelilini matahai. Kmet akan memiliki lintasan hipebla jika a. q s> b. q s>0 s q> d. s q>0 e. sq<. Obit sebuah patikel beeak dalam medan pusat adalah linkaan = csθ, maka aya pusat a. f()~1/ b. f()~1/ 3 f()~1/ 4 d. f()~1/ 5 e. f()~1/ 6

5 3. Besa aya cilis untuk sebuah mbil (massa=m) yan beeak denan kecepatan v ke aah utaa di belahan bumi utaa a. -mωvsinλi b. -mωvsinλj -mωvcs λi d. -mωvcs λj 4. Sebuah tuk melaju di jalanan data. Supi tuk tiba-tiba meninjak em sehina tuk dipelambat sebesa /. Kaena peneeman ini, sebuah balk diatas tuk beese ke depan tuk. Jika kefisien esek antaa balk denan pemukaan ata tuk adalah 1/3, maka besa pecepatan balk tehadap tuk dan jalan masinmasin a. /3 dan /6 b /6 dan /3 / dan /3 d. /6 dan / 5. Manakah dai penyataan tentan aya-aya fiktif ini yan bena: a. Gaya cilis pasti teak luus denan kecepatan tetapi belum tentu teak luus denan ω b. Gaya tansvesal pasti teak luus denan vekt kecepatan Gaya sentifual pasti teak luus denan ω d. Akibat tasi bumi, benda yan beeak di pemukaan bumi hanya dipenauhi aya sentifual saja Untuk menjawab sal n 6 dan 7, pehatikan pemasalahan di bawah ini Sebuah da sepeda bejai-jai b menelilini sebuah tikunan bejai-jai ρ sepeti amba 1. Aah Sumbu z tidak beubah aah saat betasi v x z O O y Gamba 1 6. Pecepatan tehadap tanah di titik palin depan a. ( v0 / ρ ) i' + ( v0 / b) ( v0b / ρ ) + j ' 3 v / i' v / b k ' b. ( 0 ) ( 0 ρ ) + + ( 0 ρ ) ( 0 ρ ) ( 0 ) d. ( 3 v0 / ρ ) j ' ( v0 / b) k ' v / b v b / j ' v / k ' 7. Pecepatan tehadap tanah di titik palin atas a. ( v0 / ρ ) i' + ( v0 / b) + ( v0b / ρ ) j ' b. ( v0 / b) ( v0b / ρ ) + j ' + ( v0 / ρ ) k ' 3 v / i' v / b k ' 3 v / ρ j ' v / b k ' ( 0 ρ ) ( 0 ) d. ( 0 ) ( 0 ) Untuk menjawab sal n 8 dan 9, pehatikan pemasalahan di bawah ini

6 Seek seana (massa m) beeak denan lintasan linkaan bejai-jai b denan laju knstan diatas meja betasi denan kecepatan sudut ω knstan. Lintasan linkaan sepusat denan meja puta.kefisien esekan antaa denan pemukaan meja adalah µ s 8. Jika seana tesebut beeak seaah denan putaan meja puta maka laju seana tesebut elatif tehadap meja puta sebelup slip ω b µ a. ω ( ω b) ( µ ) ω b + µ b. ω ( ω b) ( µ ) + d. ω 9. Jika seana tesebut beeak belawanan denan putaan meja puta maka laju seana tesebut elatif tehadap meja puta sebelum slip ω b µ a. ω d. ( ω b) ( µ ) ω b + µ b. ω ω ( ω b) ( µ ) Akibat tasi bumi, aya avitasi bumi tidak lai menaah ke pusat bumi melainkan menalami simpanan a. Besa simpanannya maksimal di kutub utaa dan selatan b. Besa simpanannya minimal di λ=45 Besa simpanannya knstan di tiap titik di pemukaan bumi d. Simpanan ini akibat aya fiktif yan aahnya teak luus sumbu tasi dan menjauhi bumi 31. Peida bandul fisis adalah I ml mi 1 mi a. π b. π π d. ml I l π l 3. Rasi peide untuk bandul fisis amba (1) dan amba () adalah ω ω ω ω Gamba (1) Gamba () a. 1: b. :3 3: d. : Empat benda yan tedii dai bla 1, bla, silinde 1 dan silinde dilepaskan pada bidan miin di ketinian yan sama sehina keempat benda tesebut

7 menelindin sampai ke dasa bidan miin. Massa bla 1>massa bla, jaijai bla 1>jai-jai bla. Massa silinde 1<massa silinde, jai-jai silinde 1>jai-jai silinde.uutan benda yan mencapai dasa telebih dahulu adalah a. bla 1, bla, silinde, silinde 1 b. silinde, silinde 1, bla 1, bla silinde, bla 1, silinde 1, bla d. keempatnya mencapai dasa besamaaan Untuk menjawab sal 34 sampai denan 35, pehatikan kasus beikut Sebuah batan seaam (panjan l dan massa m) ditasikan denan fekuensi susdut knstan dan membentuk sudut α tehadap batan dan sumbu tasi melalui pusat batan 34. Besa mmentum sudut sistem adalah 1 a. sin 1 ml ω α b. 1 cs 1 ml ω α 1 sin 3 ml ω α 1 d. ml ω csα Besa tsi sistem adalah 1 a. sin cs 1 ml ω α α b. 1 sin 1 ml ω α 1 cs 1 ml ω α d. 1 ml ω sinα csα 3 Untuk menjawab sal 36 sampai denan 38, pehatikan kasus beikut. Sebuah pesawat Atwd yan tedii dai dua benda bemassa M dan m dihubunkan denan tali sanat inan denan panjan l melewati katl tanpa esekan bejai-jai dan mment inesia I. x m y M 36. Untuk dapat menetahui pesamaan eak sistem maka kdinat-kdinat umum yan tepat untuk sistem ini adalah a. cukup x saja b. x dan y cukup θ saja d. x dan θ 37. Pesamaan Laane untuk sistem ini 1 I a. L = M + m + x Mx m( l x) + + & 1 I b. L = M + m + x ( M m) x m( l πa) + + &

8 1 I L = M + m + x ( M m) x m( l πa) & 1 I d. L = x Mx m( l x) + + & 38. Pesamaan eak sistem ini adalah ( M + m) ( M m) a. && x = b. && x = ( M + m + I / a ) ( M + m + I / a ) M d. && x = ( M + m + I / a ) ( M + m) && x = ( M + m)