FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS INDONESIA Problem Set 3 – Kinematika Dan Dinamika II Hari/Tanggal : Selasa, 04 Maret 2014 Waktu : 10:00 – 12:30 Sifat : Diskusi

1. Dua benda A dan B bergerak pada bidang yang sama. Benda B bergerak pada lintasan lurus dengan kelajuan konstan vB. Benda A bergerak sedemikian rupa sehingga vektor kecepatannya selalu mengarah ke B. Kecepatan A = vA di mana vB < vA. Pada titik awal keberangkatan, A dan B terpisah pada jarak L di mana vektor kecepatan keduanya saling tegak lurus. Jika vA = 2vB = 20 m/s dan L = 300 m, maka hitunglah waktu yang dibutuhkan agar A dan mengejar B. #10 detik

2. Sebuah bola jatuh dari ketinggian h = 2 m dengan kecepatan awal = 0 di sebuah bidang miring yang memiliki sudut kemiringan 300. Bola memantul beberapa kali hingga sampai di dasar bidang miring. Anggap tumbukan yang terjadi adalah elastik sempurna (tidak ada energi yang hilang selama tumbukan), hitung jarak pantulan pertama ke pantulan kedua. #8 meter

3. Sebuah meriam mampu menembakkan peluru secara kontinu pada jeda waktu tertentu. Anggap peluru pertama telah dimuntahkan pada sudut tembak 600 dan kecepatan awal = 250 m/s. Selang beberapa waktu kemudian, ∆t, meriam kembali memuntahkan peluru dengan kecepatan awal sama namun kali ini sudut tembaknya berbeda, yaitu 450. Hitung jeda waktu penembakan agar kedua peluru tersebut bertumbukan di udara. #10,7 detik

4. Balon udara agaknya mengalami kelebihan beban sehingga bukannya naik malah perlahan-lahan turun dengan percepatan konstan a = 0,2 m/s2. Massa total balon udara M = 250 kg. Hitunglah beban yang harus dibuang agar balon bergerak naik dengan percepatan sama dengan percepatan turunnya tadi. #∆m = 10 kg

5. Dua benda M1 dan M2 berada pada bidang miring (sudut kemiringan α). Koefisien gesek

benda dengan bidang miring masing-masing adalah µk1 dan µk2 di mana µk1 > µk2. (a) Hitung nilai sudut α minimum agar benda M1 dan M2 mulai bergerak. (b) Hitung gaya interaksi antara M1 dan M2 selama bergerak.

#(a) tanα = µk1M1 + µk2M 2

M1 +M 2

#(b) Fr =M1M 2 µk1 − µk2( )

M1 +M 2

gcosα

6. Sebuah benda kecil didorong menaiki bidang miring yang memiliki sudut

kemiringan 300. Koefisien gesek antara benda dengan bidang miring = µk. Setelah mencapai jarak maksimum, benda bergerak turun. Diketahui waktu untuk bergerak turun 2 kali lebih cepat dibanding waktu naik. Tentukan nilai µk. *Note: Dorongan hanya diberikan sekali dan sesaat saja. #0,35

7. Perhatikan susunan benda seperti tampak pada gambar di samping. Benda A menekan B sehingga B bergeser. Gesekan antara A dan B serta B dengan bidang diabaikan. Hitung percepatan yang dialami A dan B. Diketahui MB = 4MA. Sudut α = 450.