Prites jangka sorong1. Jika diketahui jumlah garis skala nonius 10 dan jarak 9 mm. hitunglah berapa ketelitian

jangka sorong

Jawaban

Dik;9 Skala Utama = 10 Skala NoniusJadi besarnya 1 skala nonius = 1/10 x 9 Skala Utama =  0,9 Skala UtamaMaka : Ketelitian dari jangka sorong tersebut adalah =1 – 0,9 = 0,1 mmAtau : Ketelitian  jangka sorong itu adalah : 1 bagian Skala utama itu, dibagi sebanyak jumlah skala nonius = 1/10 = 0,1 mm

Prites micrometer skrup1. Apakah mungkin ketelitian micrometer sekerup ini dapat diperkecil lagi dari mm?

jelaskan pendpat saudara

JawabanTidak mungkin dikarenakan ketelitian 0,01 mm sudah terlalu kecil ketelitianyaKarena Tiap skala ini berputar mundur 1 kali maka skala utama bertambah 0,5 mm. Sehingga 1 skala putar = 0,5/50 =0,01 mm

Prites mesin atwood1. Jelaskan bagaimana persamaan untuk menentukan percepatan system mesin atwood diperoleh

(turunkan persamaannya02. Tuliskan persamaan-persamaan gerak lurus berubah beraturan (GLBB)

Jawaban

1. a=(m1−m2

m1+m2) g

a = (m+m1) – m2 . g m + m1 + m2 + I/ r22.  gerak lurus berubah beraturan dari keadaan awal v0. Setelah t sekon, besar kecepatan benda itu

berubah menjadi vt. Dari persamaan itu diperoleh : 

 

 sehinggan diperoleh persamaan : 

 Keterangan : 

vt = besar kecepatan pada t sekon (m/s) 

v0 = besar kecepatan awal (m/s) 

a = besar percepatan (m/s2) t = waktu (s) Jarak yang ditempuh benda pada saat t detik dapat dituliskan dengan persamaan berikut : 

 Dari persamaan di atas diperoleh hubungan S, v, dan a pada gerak GLBB seperti persamaan di bawah : 

 

prites gaya gesek

1. Gambarkanlah semua gaya yang berkerja pada pada system 1 dan buktikanlah persamaan (3.2)

2. Jabarkanlaha cara menetukan koefisien gesek statis dan dinamis pada system di atas?

3. Bagaimana cara menetukan percepatan benda dari hasil langka kerja B?4. Sebutkankanlah manfaat dan kerugian adanya gaya gesek5. Bagaimana cara membuat koefisien gesekan permukaan menjadi nol?

Jawaban

1. N= gaya normalFs=gaya gesek statis W=m g= gaya beratH= tinggi Buktinya:

μs=( mc+ms )

mb

=m2

m1

2. Jabaran gaya gesek statis dan dinamis Gaya gesek statis

w=m . g

us=m2

m1

f s=us .m1 . g

Gaya gesek dinamis

a=2h

t 2

w=m . g

μk=m2 . g+( m1+m2 ) a

m1. . g

f k=μk . m1. g

3. Cara menetukan percepatan benda dari hasil langkah B?

a=2h

t 2

w=m . g

μk=m2 . g+( m1+m2 ) a

m1. . g

f k=μk . m1. g

f k=f k1+ f k 2+f k3+ f k 4+ f k 5

54.  KEUNTUNGAN GAYA GESEKAN :

1. Membantu benda bergerak tanpa tergelincir.Contohnya ketika berjalan antara kaki atau sepatu kita dengan lantai harus ada gesekan. Jika  tidak ada gaya gesek kita tidak bisa berjalan karena selalu tergelincir.

2. Untuk menghentikan benda yang sedang bergerakContoh ketika kita mengerem sepeda, rem pada sepeda mencekram pelek agar roda sepeda berhenti berputar. Cengkraman rem itu memberi gaya gesek pada pelek.Antara ban dan jalanan juga terjadi gaya gesek jadi sepeda akan berhenti.

3. Menahan benda agar tidak bergeserGaya gesek mampu menahan benda agar tak bergeser. Barang – barang yang ada di rumah kita juga menggunakan gaya gesek, jika tidak ada gaya gesek barang barang itu akan bergeser.

KERUGIAN GAYA GESEKAN :

1. Menghambat GerakanBenda yang bergerak selalu ditahan gaya gesekan. Akibat gaya gesekan tersebut  maka gerakan benda menjadi terhambat.

2. Mengikis permukaan benda yang bergesekan Dua buah benda yang selalu saling bergesekan maka permukaannya lama - kelamaan akan terkikis (aus). Jadi ausnya sebuah benda dapat disebabkan karena sering bergesekan.

3. Memboroskan energi untuk mengatasi gaya gesekanAgar benda bisa bergerak harus melawan gaya gesekan dan harus ada gaya tambahan . misalnya dengan dorongan  atau tarikan yang lebih kuat sehingga benda bergerak atau berpindah. Dengan adanya gaya tambahan tersebut berarti telah memboroskan energi.

5. dari benda yang bergerak di atas suatu papan permukaan. ban mobil dengan jalan pelan , mobil hanya akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak.dan  akan menyebabkan gaya gesek sehingga gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol.

Prites getaran harmonis1. Berikut adalah tabulasi data hasil percobaan:

no Gaya f (N) Pertambahan panjang x (cm)1234

481014

24A8

Dari tabel tentukan ;a. Konstanta pegas yang digunakan b. Nilai Ac. Energy potensial pegas bertambah panjang 10 cm

2. Hubungkan antara F dan x dari sebuah peagas seperti ditunjukkan pada gambar berikut Dari grafik, tentukan

a. Konstanta pegasb. Usaha untuk meregangkan pegas sejauh 5 cm

3. Hitunglah konstanta pegas dari rangkaian yang terdiri diri atas empat buah pegas identik, masing-masing berkonstanta 400N/m ketika disusun

a. Disususn secara parallelb. Disusun secara seri

4. Masing-masing pegas pada susunan dibawah ini berkonstanta 300N/ma. Bila ujung bawah rangkaian diberi beban 20 kg, berpa pertambahan panjang susunan

pegas b. Berapa energy potensial system pegas saat ini

5. Usah yang dilakukan oleh gaya 40N yang berkerja pada suatu pegas 0,4joule tentukan:a. Konstanta pegas b. Usaha untuk menekan pegas tersebut sehingga bertambah pendek jauh 2 cm

Jawaban

1. a . f =k ∆ x=kf

∆ x

k 1=42=2 N /cm

k 2=82=2

84=10

A2 A=10

b. A=102

=5

c. w=12

k ∆ x2

¿ 12

2 (10 )=12

2 (100 )=100 w

2.a. f =k ∆ x=kf

∆ x

k 1=204

=5 N /cm

k 2=153

=5 N /cm

k 3=102

=5 N /cm

b. w=12

k ∆ x2

¿ 12

5 (500 )=1250 w

3.a. rangkain parallel

Terdapat 4 rangkain pegas dengan nilai-nilai adalah sebagai berikut

R1 = 400 N/m

R2 = 400 N/m

R3 = 400 N/mR4=¿400 N/m

KONSTANTA PEGAS YANG DI SUSUN

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3+R4

1/Rtotal = 1/400+ 1/400 + 1/400+1/ 400

1/Rtotal = 400/100 + 400/100 + 400/100+400/100

1/Rtotal = 16 x Rtotal = 1 x 100 (→ Hasil kali silang)

Rtotal = 100/16

Rtotal = 6,25

b. rangkaian seri

Terdapat 4 rangkain seri pegas dengan nilai-nilai adalah sebagai berikut

4 buah Resistor dengan nilai 400 N/m

Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4

400 N/m + 400 N/m + 400 N/m + 400 N/m = 1600N/m

4. a. panjang susunan pegas

f =k ∆ x=kf

∆ x

k 1=30020

=15 cm

B. energi pontesial pegas

w=12

k ∆ x2

¿ 12

15 (300 )=2250 w

5.a.konstanta pegas

f =k ∆ x=kf

∆ x

k 1=400,4

=100 cm

b.usaha menekan pegas

w=12

k ∆ x2

¿ 12

100 (2 )

¿ 12

100 (20 )=1000 w

Prites viscositas zat cair1. Terangkan pengertian zat cair2. Gambar dan jelaskan arus laminar zat cair kental3. Jelaskan berapa faktor yang mempengaruhi kekentalan4. Apakah manfaat mengetahui besar viscositas zat cair

Jawaban

1. Pengertian viskositas fluida (zat cair) adalah gesekan yang ditimbulkan oleh fluida yangbergerak, atau benda padat yang bergerak didalam fluida. Besarnya gesekan ini biasa jugadisebut sebagai derajat kekentalan zat cair. Jadi semakin besar viskositas zat cair, maka semakin susah benda padat bergerak didalam zat cair tersebut. Viskositas dalam zat cair, yang berperan adalah gaya kohesi antar partikel zat cairPengertian viskositas fluida (zat cair) adalah gesekan yang ditimbulkan oleh fluida yangbergerak, atau benda padat yang bergerak didalam fluida

2. Aliran laminar

Aliran Laminer adalah aliran fluida yang bergerak dengan kondisi lapisan-lapisan (lanima-lamina) membentuk garis-garis alir yang tidak berpotongan satu sama lain. Hal tersebut d tunjukkan oleh percobaan Osborne Reynold . Pada laju aliran rendah, aliran laminer tergambar sebagai filamen panjang yang mengalir sepanjang aliran. Aliran ini mempunyai Bilangan Reynold lebih kecil dari 2300.

3. Factor-faktor yang mempengaruhi kekentalan

a.       Tekanan

Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.

b.      Temperatur

Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur.

c.       Kehadiran zat lain

Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin cepat.

d.      Ukuran dan berat molekul

Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi.

e.       Berat molekul

Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.

f.       Kekuatan antar molekul

Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

4. Bukti rumus stokes

Vm= 2r 2 g2 ƞ

(ρb – ρr)

Persamaan di atas dapat diubah, menjadi:

η ¿2r 2 g

2 ƞ (ρ – ρ0)

Penurunan persamaan di atas, akan menjadi:

η= 2r 2 g

2 ƞ(ρ – ρ0)9v

η= 2r 2 g

2 ƞ (ρ – ρ0)9(s/t)

η=2r 2 g

2 ƞ (ρ – ρ0)9st

η=2r 2 g

2 ƞ (ρ – ρ0)1 : 9st; s = d = jarak

η= 2tr 2 g

2ƞ(ρ – ρ0)9d

9ηd=2tr 2 g

2ƞ (ρ – ρ0)

2 tr2g ρ – ρ0=9ηd

tr2=9ηd2gρ – ρ0; r = jari-jari tabung, d = jarak

Prites hukum Archimedes1. Sebutkan dan jelaskan tiga kondisi tentang hukum Archimedes2. Jelaskan aplikasi hukum Archimedes dalam ilmu teknik mesin

Jawaban:

1. Hukum Archimedes

a. Benda terapung

Gambar 2

Suatu benda dikatakan terapung dalam at cair bila sebagian dari benda tersebut

tersembul diatas permukaan dan sebagian benda di bawah permukaan zat cair:

Suatu benda dikatakan terapung dalam zat cair jika:

1. Sebagian benda di atas permukaan dan sebagian berada di bawah permukaan

zat cair.

2. Dalam keadaan setimbang (diam), gaya ke atas = berat benda.

3. Berat jenis benda < berat jenis zat cair dan

4. Massa jenis benda < massa jenis zat cair.

b. Benda melayang

Gambar 3

Suatu benda dikatakan melayang apabila seluruh benda tenggelam di bawah

permukaan zat cair, tetapi tidak menyentuh dasar bejana. Suatu benda akan melayang

dala zat cair jika:

1. Dalam keadaan stimbang (diam) gaya ke atas = gaya berat benda

2. Berat jenis benda = berat jenis zat cair,

3. Seluruh benda berada di bawah permukaan zat cair,

4. Massa jenis benda – massa jenis zat cair.

c. Benda tenggelam

Gambar 4

Suatu benda dikatakan tenggelam apabila seluruh benda berada di bwah permukaan

zat cair sampai ke dasar bejana. Jadi, suatu benda akan tengelam dalam zat cair jika:

1. Dalam keadaa setimang berat benda lebih besar dari gaya ke atas,

2. Berat jenis benda lebih besar daripada berat jenis zat cair, dan

3. Massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis zat cair

2. Penerapan hukum Archimedes

Penerapan Hukum Archimedes dalam bidang teknik adalah sebagai berikut:a) Kran otomatis pada penampungan airJika di rumah kita menggunakan mesin pompa air, maka dapat kita lihat bahwa tangki penampungnya harus diletakkan pada ketinggian tertentu. Tujuannya adalah agar diperoleh tekanan besar untuk mengalirkan air. Dalam tangki tersebut terdapat pelampung yang berfungsi sebagai kran otomatis. Kran ini dibuat mengapung di air sehingga ia akan bergerak naik seiring dengan ketinggian air. Ketika air

kosong, pelampung akan membuka kran untuk mengalirkan air. Sebaliknya, jika tangki sudah terisi penuh, pelampung akan membuat kran tertutup sehingga secara otomatis kran tertutup.b) Kapal selamPada kapal selam terdapat tangki yang jika di darat ia terisi udara sehingga ia dapat mengapung di permukaan air. Ketika kapal dimasukkan ke dalam air, tangki ini akan terisi air sehingga kapal dapat menyelam.c) HidrometerHidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini berbentuk tabung yang berisi pemberat dan ruang udara sehingga akan terapung tegak dan stabil seketika. Hidrometer bekerja sesuai dengan prinsip Archimedes.d. Bejana BerhubunganBejana berhubungan adalah suatu wadah atau bejana yang tidak memiliki sekat atau saling berhubungan. Jika bejana ini diisi zat cair yang sejenis, maka permukaan zat cair ini akan sama tinggi. Namun, jika zat cair yang diisikan berbeda jenis, maka permukaannya tidak akan sama tinggi.