soal - soal mekanika dan hydrodinamika

1

ATT- II MEKANIKA DAN HYDRODINAMIKA WAKTU : 120 MENIT

(30)

(35)

(35)

2



(35)

(30)

(35)

3


(35)

(35)

(30)

4


5


6

1. Tarsi meter poros turbin penggerak kapal terbaca 1,750, panjang poros 6 meter dengan diameter 250 m/m RPM poros = 120. Modulus geser bahan poros = 154 Gn / M2. diminta :a. Tegangan geser bahan porosb. Daya efektif turbin.

2. Mesin penggerak utama kapal mempunyai indikator 1200 / kw dengan RPM = 120 Rendemen mekanis = 93 %, rendemen baling-baling 90 %. Pada saat mesin bekerja penuh kecepatan kapal mencapai 16 knots. Diminta :a. Berapa besar gaya dorong kapal pada kecepatan tersebut.b. Apabila RPM diturunkan menjadi 90 RPM. Berapa daya mesin yang

digunakan dan berapa kecepatan kapalnya.

3. Pompa sentrifugal mempunyai diameter impeller luar dan dalam berturut-turut 420 m/m dan 150 m/m lebar impeller sisi luar = 40 m/m, RPM = 500, tinggi kenaikan efektif ( hm) = 8 m dengan kapasitas pompa sebesar 6,8 m3 / menit : diminta :a. Lebar impeller sisi masukb. Sudut kipas relatif sisi masukc. Sudut kipas sisi keluar = 450 tentukan kenaikan tinggi teoritis.


(30)

(35)

(35)

7

1. Diameter luar dan dalam dari impeler centrifugal = 450 dan 150 milimeter, lebar impeler sisi luar 40 mm RPM = 500 dan setiap menit menghasilkan 6,8 m3 dengan tinggi kenaikan efektif = 8 m. Hitung a. Lebar impeler sisi masuk.b. Sudut sisi masukc. Sudut dari impeller sisi luar = 450 berapa tinggi kenaikan theoritis dan

tinggi kenaikan manometrik.

2. Poros baja pejal, panjang 2 meter dengan diameter 60 mm dan berputar dengan 200 / menit bila s6 max poros 70 mega Newton / m2. Modulus geser = 80 GN / m2. ditanya:a. Torsib. Daya yang ditransmisikan ke porosc. Sudut puntir dalam derajat.

3. Kawat baja panjang 6 meter dengan luar penampang 0,8 cmmodulus young = 7. 10 10 N/M2

Batas Elastisitas = 1,5 10 8 N/m2

Batas putus = 2. 108 N / m2

Dimintaa. Berapa beban yang dapat ditahan tanpa melampaui batas putusb. Berapa tambahan panjang kawat bajac. Berapa beban maksimum yang dapat di tahan.


(35)

(30)

(35)

8

(30) 1. Sebuah mesin kemudi elektrik – hidrolik yang terdiri dari 4 ram berdiameter

300 mm, dan tiang kemudi (Rudder Stock) berdiameter 450 mm. Jarak

tengah-tengah silinder ketitik tengah tiang kemudi 750 mm. Daun kemudi

terkena pukulan gelombang laut ketika posisi kemudi ditengah – tengah,

sehingga tekanan hidraulik minyak yang ditunjukkan manometer sebesar 75

bar. Tentukan tekanan yang terjadi pada tiang kemudi!

(30) 2. Pada sebuah tangki ballast yang berbentuk kubus dengan sisi – sisinya 900

mm berisi air laut setinggi 600 mm. Kemudian kedalam tangki tersebut

dimasukan sepotong besi yang berberat jenis 7,86 gram / cm³ dan volumenya

0,03 m³ dengan menggunakan seutas tali. Hingga besi tenggelam.

Tentukan :

a. Gaya total pada dasar tangki sebelum dimasukan besi.

b. Tambahan gaya pada dasar tangki setelah besi ditenggelamkan.

c. Tegangan tali setelah besi tenggelam.

(35) 3. Sebuah motor diesel memiliki gaya tekan diatas toraknya 198 KN, setelah

derajat engkolnya pada posisi 45° setelah titik mati atas. Langkah toraknya

1040 mm dan panjang batang penggeraknya 1960 mm. Tentukan :

a. Gaya yang bekerja pada slop antar.

b. Momen putar pada poros engkol.

c. Kecepatan torak rata-rata bila putaran motor dieselnya 250 RPM.

d. Momen guling yang terjadi.


(35) 1. Sebuah profil menyangga beban P sebesar 100 Kg dan beban Q sebesar 150 Kg.

9

Berat profil sendiri 75 Kg/m.Hitung moment lentur dan tegangan geser pada titik-titik beban dan gambarkan diagramnya !

(30) 2. Sebuah tangki hidrophore ( tangki bertekanan ) digunakan untuk melayani kebutuhan konsumsi air diatas kapal. Jika ketinggian dek kapal yang harus dilayani hingga 29 m, hitung tekanan tangki yang harus diberikan !

(35) 3. Kapal baru 1500 dwt, akan dipasang mesin pada kondisi muatan penuh. Koefisien gesek lambung kapal dengan air laut (µ) = 0,10. Kapal dari berhenti sampai mencapai kecepatan jelajah 12 knot perlu waktu 10 menit. Berapa Hp mesin yang dibutuhkan untuk menjalankan kapal.


(30) 1. Pada bagian ujung pegas gulung (Helical Spring) digantungkan sebuah

massa sebesar 10 kg kemudian dibuat bergetar. Jika untuk setiap 1,4 gaya

2 m

4 m 3 m0,5

1 m

RL RR

10

aksial akan mengakibatkan pegas mengalami pertambahan panjang 1 mm,

tentukanlah :

a. Waktu periodic untuk satu getaran.

b. Jumlah getaran yang terjadi tiap menit.

(35) 2. Sebuah poros terjal terbuat dari baja dengan diameter 350 mm dilapisi

dengan bahan kuningan sepanjang poros dengan ketebalan 25 mm dan

dipasang dengan cara dipress (shrunk fit). Modulus rigidity dari bahan baja

adalah 85 MN/m2 dan bahan kuningan 38,5 MN/m2. Hitunglah tegangan

maksimum pada poros baja dan pada lapisan kuningan, jika total torsi yang

dialami sebesar 200 KN-m.

(35) 3. Tentukan beban yang aman dalam KN untuk baut jangkar (Stud) dengan

luas penampang 580,2 mm 2 dimana tegangan padabahan baut jangkar

(stud) tidak bleh melebihi 35 MN/m2. Kemudian tentukanlah jumlah baut

jangkar yang dibutuhkan untuk menahan/mengikat sylinder cover dari suatu

mesin diesel, dimana tekanan maksimu di dalam cylinder 42 bar (42 x 105

N/m2) dan diameter cylinder cover pada ruangan kompresi adalah 380 mm.




11









Tentukan :











12


(30) 1. Sebuah mesin kemudi elektrik – hidrolik yang terdiri dari 4 ram berdiameter 300 mm, dan tiang kemudi (Rudder Stock) berdiameter 450 mm. Jarak tengah-tengah silinder ketitik tengah tiang kemudi 750 mm. Daun kemudi terkena pukulan gelombang laut ketika posisi kemudi ditengah – tengah, sehingga tekanan hidraulik minyak yang ditunjukkan manometer sebesar 75 bar.Tentukan tekanan yang terjadi pada tiang kemudi!

(30) 2. Pada sebuah tangki ballast yang berbentuk kubus dengan sisi – sisinya 900 mm berisi air laut setinggi 600 mm. Kemudian kedalam tangki tersebut dimasukan sepotong besi yang berberat jenis 7,86 gram / cm³ dan volumenya 0,03 m³ dengan menggunakan seutas tali. Hingga besi tenggelam.Tentukan :a. Gaya total pada dasar tangki sebelum dimasukan besi.b. Tambahan gaya pada dasar tangki setelah besi ditenggelamkan.c. Tegangan tali setelah besi tenggelam.

(20) 3. Sebuah profil menyangga beban P sebesar 100 kg dan beban Q 150 kg. Berat profil sendiri 75 kg/m.Hitung moment lentur dan tegangan geser pada titik-titik beban dan gambarkan diagramnya!

(20) 4. Sebuah tangki hidrophore (tangki bertekanan) digunakan untuk melayani kebutuhan konsumsi air diatas kapal. Jika ketinggian dek kapal yang harus dilayani hingga 29 m, Hitung tekanan tangki yang harus diberikan.

RL RR

1.m 4.m

2.m

3.m

0,5

13


(30) 1. Sebuah roda berdiameter 240 mm dengan diameter bantalannya 40 mm.

Pada poros dipasang kawat sling yang dililitkan dimana ujungnya diikatkan pada

poros roda dan ujung lainnya dibebani, dalam keadaan ditahan.

Kemudian penahan dilepas dan beban meluncur sejauh 3 meter dalam waktu 10

detik.

Tentukan :

a) Kecepatan beban setelah 5 detik.

b) Kecepatan sudut dari poros roda setelah 5 detik.

c) Kecepatan linier roda.

(35) 2. Pada sebuah tangki ballast yang berbentuk kubus dengan sisi-sisinya 900 mm berisi

air laut setinggi 600 mm. Kemudian kedalam tangki tersebut dimasukan sepotong

besi yang berberat jenis 7,86 gram / cm³ dan volumenya 0,03 m³ dengan

menggunakan seutas tali. Hingga besi tenggelam.

Tentukan :

a) Gaya total pada dasar tangki sebelum dimasukan besi.

b) Tambahan gaya pada dasar tangki setelah besi ditenggelamkan.

c) Tegangan tali setelah besi tenggelam.

(35) 3. Ketika memindahkan tenaga tertentu, suatu poros mesin dengan panjang 4.5 meter

dan diameter 360 mm mengalami sudut puntir sebesar 1°. Jika modulus ketegaran

(G) dari bahan poros 103.5 GN/m², tentukanlah :

a) Besar torsi pada poros mesin!

b) Tegangan pada bahan poros mesin!

14






detik.

Tentukan :








Tentukan :









ATT- IIMEKANIKA DAN HYDRODINAMIKA WAKTU : 120 MENIT

15

1. Sebuah pompa memindahkan air tawar dari satu tangki ke tangki yang lain dengan ketinggian efektif 12 meter. Jika massa air tawar yang dipindahkan 40 Ton/jam, hitunglah :a. Tenaga yang dihasilkan oleh pompa.b. Randemen Mekanis dari pompa jika tenaga motor listrik penggerak pompa

1,75 KW.

2. Dua buah massa A dan B yang berada pada sebuah piringan berputar, membentuk sudut 90 satu sama lain dengan pusat rotasi piringan. Massa A besarnya 4 KG dengan jarak 150 MM dari pusat rotasi dan massa B besarnya 6 KG dengan jarak 200 MM dari pusat Rotasi. Tentukanlah posisi penempatan massa C yang besarnya 7 KG agar gaya sentrifugal yang terjadi menjadi menjadi seimbang (Balance)

3. Sebuah Flywheel mempunyai radius Girasi (k) 686 MM dan massa total termasuk poros sebesar 2,54 Ton, berputar dengan kecepan 150 rpm. Torsi yang dibutuhkan untuk mengatasi gesekan pada bantalan (bearing) adalah 27 N-m.Hitunglah :a. Energi Kinetis yang tersimpan pada Flywheel.b. Kerugian tenaga akibat gesekan pada bantalan (Bearing).

4. Sebuah poros berlubang dengan diameter luar 400 mm dan diameter dalam 250 mm memindahkan Torsi sebesar 480 KN-m . Modulus Rigidity ( ) dari bahan poros adalah 92,5 N/m.

Hitunglah :a. Tegangan geser (Shearing Stress) pada bahan poros.b. Sudut Puntir pada poros jika panjangnya 7,5 m.

16


1. Sebuah bak diisi air setinggi 20 m.Diisi bak ada 2 buah lubang yang masing-masing berjarak 2m dari permukaan air dan dari dasar bak.. Bila percepatan gravitasi setempat adalah g = 9,8 m/S2, maka :

a. Buktikan bahwa air yang dipancarkan dari lubang A, dan lubang B akan jatuh pada tempat yang sama..

b. Tentukan jarak jatuhnya air dari bak C

B

A

2. Sistem Gambar disamping dalam keadaan setimbangBila diketahui : Tg = ¾ g = 10m/s2

Tg β = 4/3 m = 2kg

Tentukan besarnya tegangan tali T2

Dan beratnya W

A

T2 T1

β

m IV

3. Sebuah balok 5 kg terletak pada bidang miring dan mendapat gaya F sebesar 100N arah mendatar sehingga balok bergerak dengan percepatan √ 2 m/s2 Bila = 450 dan g = 10 m/ s2 , maka tentukan besarnya koefisien gesek antara balok dengan bidang miring

F

17


1. Sebuah pompa memindahkan air tawar dari satu tangki ke tangki yang lain dengan ketinggian efektif 12 meter. Jika massa air tawar yang dipindahkan 40 Ton/jam, hitunglah :c. Tenaga yang dihasilkan oleh pompa.d. Randemen Mekanis dari pompa jika tenaga motor listrik penggerak pompa 1,75 KW.





(Bobot nilai tiap soal = 25)

18


1. Sebuah pompa memindahkan air tawar dari satu tangki ke tangki lain dengan ketinggian efektif 12 meter. Jika massa dari air tawar yang dipindahkan adalah 40 ton/jam, hitunglah :

a. Tenaga yang dihasilkan oleh pompa.

b. Randemen Mekanis dari pompa jika tenaga mtor listrik penggerak pompa sebesar 1,75 KW.

Jawab :

a. Pompa = M x H x g Watt= 40 x10 3 x 12 x 9,81 Watt

3.600= 1,308 x 103 watt= 1,308 KW

b. Randemen Mekanis ( m ) = P pompa x 100% P motor listrik= 1,308 x 100% 1,75= 74,74%

2. Dua buah massa A dan B yang berada pada sebuah piringan yang dapat berputar, membentuk sudut 90o satu sama lain dengan pusat rotasi. Massa A adalah 4 kg dengan jarak 150 mm dari pusat rotasi dan massa B adalah 6 kg dengan jarak 200 mm dari pusat rotasi. Tentukanlah posisi penempatan massa C yang besarnya 7 kg agar gaya sentrifugal yang timbul menjadi seimbang (balance).

Jawab :A B

A = 4 x 0,15 = 0,6

A B = 6 x 0,2 = 1,2

C Tan = A : B = 0,6 : 1,2

= 116,56o = 0,5B = 26,56o

C = 90o + 26,56o = 116,56o

C = A : sin = 0,6 : sin 26,56o = 0,6 : 0,447 + 1,342Jadi jarak massa C dari pusat rotasi = 1,342 : 7 : 0,19 M = 190 mm, dan membentuk sudut 116,56o dengan massa A terhadap pusat rotasi.


19

3. Sebuah flywheel yang mempunyai massa total beserta porosnya sebesar 2,54 ton dan radius girasi 686 mm, berputar dengan kecepatan 150 rpm. Jika torsi yang dibutuhkan untuk mengatasi kerugian gesekan pada bearing adalah 27 N-M, tentukanlah :a. Energi kinetis yang tersimpan pada flywheel.b. Tenaga yang hilang akibat gesekan pada bearing.

Jawab :

a. E.K = ½ m 2 . k2 = (2 n : 60) rad/det = (2 x 3,14 x 150 : 60) rad/det

= 15,7 rad/det EK = ½ x 2.540 kg x (15,7 rad/det)2 x (0,686 m)2

= 146,028 KJ.

b. P = 2 n T = (2 x 3,14 x 150 x 27 : 60) Watt = 423,9 Watt.

4. Sebuah poros berlobang yang mempunyai diameter luar 400 mm dan diameter dalam 250 mm, memindahkan torsi sebesar 480 KN-m. Panjang pros yang mengalami torsi adalah 7,5 meter dan modulus of rigidity dari bahan poros adalah 92,5 GN/m2.Tentukanlah :a. Tegangan (shear stress) pada permukaan bagian luar dari poros.b. Sudut puntir yang dialami poros.

Jawab :

a. J = /32 x (D4 – d4) m4 b. q / r = G = 3,14/32 x (0,44 – 0,254)m4 1

= 0,00213 m4 = 0,018 rad.

r = ½ D = ½ x 0,4 m = 0,2 m.T / J = q / rq = T x r / j

= (480 x 103 x 0,2) Nm2 : 0, 00213 m4

= 45,07 x 106 Nm2

= 45,07 MN/m2

= (q x 1) : (G x r) = (45,07 x 106 x 7,5) : (92,5 x 109 x 0,2) = 0,018 x 57,3o = 1,047o


20

1. Sebuah govermur menggunakan 2buah bola

besi yang masing-masing masanya 0,30 kg

Panjang tangkai bola masing-masing 20 Cm

Jika putaran bola besi mencapai 120 rpm

(putaran per menit) hitung gaya tarik yang di

20.Cm 20.Cm ditimbulkan oleh kedua

2. Tumpukan kayu lapis membentuksusunan

seperti pada gambar kiri tumpukan A ber

ukuran panjang 8.m ,lebar6.m dan tinggi

tinggi 4.m Tumpukan B panjang 6.m,lebar

1.m 6.m dan tinggi 7.m, sedangkan tumpukan

C ,panjang 7.m, lebar 5.m dan tinggi 5.m

Hitung koordinat pusat massa dari tumpuk

1.m an tersebut

1,111115.M 1,5M

C

B

A

21


3. Lift dengan beban 700 kg bergerakkeatas sejauh 24.m Kecepatan lift 4.m /det. Gaya gravitasi 10.m/det2 . Hitung Tegangan kawat T saat lift berhenti

T T

4. Sebuah generator air mendapatsupply air dari pipa dengan diameter 32 Cm dan ketinggian 15 m . Hitung energi (kinetik dan potensial) yang dihasilkan oleh generator tersebut 15.m

22

ATT- II MEKANIKA DAN HYDRODINAMIKA WAKTU : 120 MENIT Soal

1. Sebuah batang pengungkit (push rod) digerakkan oleh nok yang berputar dengan kecepatan 90 rpm, membuat gerakan harmonis sederhana dengan tinggi angkat maksimum 50 mm. Jika batang pengungkit (push rod) berada pada posisi 5 mm dari awal gerakan keatas, tentukanlah :

a. Kecepatan batang pengungkit (push rod)b. Percepatan batang pengungkit (push rod)

2. Sebuah batang pejal berbentuk bundar dari bahan baja dengan diameter 80 mm dimasukkan dalam sebuah pipa kuningan dengan diameter dalam 80 mm dan ketebalan 10 mm, serta panjangnya dibuat sama. Kedua ujung batang dan pipa terpasang secara kuat sehingga akan mengalami pemuaian panjang yang sama jika dipanasi sampai 100 °C. Tentukanlah tegangan yang terjadi pada bahan baja dan kuningan jika diketahui :

- Koefisien expansi linier () untuk bahan baja = 11 x 10-6 per °C- Koefisien expansi linier () untuk bahan kuningan = 19 x 10-6 per °C- Modulus elastisitas (E) untuk bahan baja = 206 MN / m²- Modulus elastisitas (E) untuk bahan kuningan = 103 MN / m²

3. Ketika memindahkan tenaga tertentu, suatu poros mesin dengan panjang 4.5 meter dan diameter 360 mm mengalami sudut puntir sebasar 1°. Jika modulus ketegaran (G) dari bahan poros 103.5 GN / m², tentukanlah :

a) Besarnya torsi pada poros mesin.b) Tegangan pada bahan poros mesin.

23


1. Sebuah pompa memindahkan air tawar dari satu tangki ke tangki yang lain dengan ketinggian efektif 12 meter. Jika massa air tawar yang dipindahkan 40 Ton/jam, hitunglah

a. Tenaga yang dihasilkan oleh pompa.b. Randemen Mekanis dari pompa jika tenaga motor listrik penggerak

pompa 1,75 KW.





Bobot nilai tiap soal = 25

24


(30) 1. Poros dengan diameter 360 mm, panjang 4,5 meter, pada saat mesin bekerja

penuh, terjadi puntiran sebesar 1 (satu) derajat. Apabila modulus geser /

kekokohan = 102.56 N/m².

Tentukan :

a. Torsi.

b. Tegangan Poros.

(30) 2. Momen putar (T) yang diperlukan untuk memutar roda gila dan poros untuk

melawan gesekan pada bantalan poros = 34 N.m. Massa roda gila gigi &

poros = 907 kg. Jari-jari roda gila 380 mm, tahanan gesek konstan.

Ditanya :

a. Bila tiba-tiba tenaga putar dari sumber diputus saat RPM 450, berapa putaran

yang ditempuh sampai roda berhenti?

b. Berapa waktu yang diperlukan sampai roda gila berhenti?

(40) 3. Kawat baja panjang 6 m dengan luas penampang = 0,8 cm².

Modulus Yanus = 7.1010 N/m².

Batas Elastisitas = 1,5 105 N/m².

Tegangan putus = 2.108 N/m².

Tentukan :

a. Berapa beban yang dapat ditahan?

b. Berapa tambahan panjang kawat baja?

c. Berapa beban maximal yang dapat ditahan?

25


35) 1. Sebuah profil menyangga beban P sebesar 100 Kg dan beban Q sebesar 150 Kg.Berat profil sendiri 75 Kg/m.Hitung moment lentur dan tegangan geser pada titik-titik beban dan gambarkan diagramnya !

(30) 2. Sebuah tangki hidrophore ( tangki bertekanan ) digunakan untuk melayani kebutuhan konsumsi air diatas kapal. Jika ketinggian dek kapal yang harus dilayani hingga 29 m, hitung tekanan tangki yang harus diberikan !


MEKANIKA DAN HYDRODINAMIKA WAKTU : 120 MENIT

4 m 3 m1 m

RL RR

0,5

2 m

26

ATT- II

(30) 1. Sebuah mesin kemudi elektrik – hidrolik yang terdiri dari 4 ram berdiameter 300 mm, dan tiang kemudi (Rudder Stock) berdiameter 450 mm. Jarak tengah-tengah silinder ketitik tengah tiang kemudi 750 mm. Daun kemudi terkena pukulan gelombang laut ketika posisi kemudi ditengah – tengah, sehingga tekanan hidraulik minyak yang ditunjukkan manometer sebesar 75 bar.Tentukan tekanan yang terjadi pada tiang kemudi!

(30) 2. Pada sebuah tangki ballast yang berbentuk kubus dengan sisi – sisinya 900 mm berisi air laut setinggi 600 mm. Kemudian kedalam tangki tersebut dimasukan sepotong besi yang berberat jenis 7,86 gram / cm³ dan volumenya 0,03 m³ dengan menggunakan seutas tali. Hingga besi tenggelam.Tentukan :a. Gaya total pada dasar tangki sebelum dimasukan besi.b. Tambahan gaya pada dasar tangki setelah besi ditenggelamkan.c. Tegangan tali setelah besi tenggelam.

(20) 3. Sebuah profil menyangga beban P sebesar 100 kg dan beban Q 150 kg. Berat profil sendiri 75 kg/m.Hitung moment lentur dan tegangan geser pada titik-titik beban dan gambarkan diagramnya!

(20) 4. Sebuah tangki hidrophore (tangki bertekanan) digunakan untuk melayani kebutuhan konsumsi air diatas kapal. Jika ketinggian dek kapal yang harus dilayani hingga 29 m, Hitung tekanan tangki yang harus diberikan.


RL RR

1.m 4.m

2.m

3.m

0,5

27

ATT- II

1. Sebuah pompa memindahkan air tawar dari satu tangki ke tangki yang lain dengan ketinggian efektif 12 meter. Jika massa air tawar yang dipindahkan 40 Ton/jam, hitunglah a.Tenaga yang dihasilkan oleh pompa.b.Randemen Mekanis dari pompa jika tenaga motor listrik penggerak pompa

1,75 KW.





Bobot nilai tiap soal = 25

28






detik.

Tentukan :








Tentukan :









29






detik.

Tentukan :








Tentukan :










30

ATT- II











Tentukan :











31


(35) 1. Sebuah profil menyangga beban P sebesar 100 Kg dan beban Q sebesar 150 Kg.Berat profil sendiri 75 Kg/m.Hitung moment lentur dan tegangan geser pada titik-titik beban dan gambarkan diagramnya !

(30) 2. Sebuah tangki hidrophore ( tangki bertekanan ) digunakan untuk melayani kebutuhan

konsumsi air diatas kapal. Jika ketinggian dek kapal yang harus dilayani hingga 29 m,

hitung tekanan tangki yang harus diberikan !



4 m 3 m1 m

RL RR

0,5

2 m

32

1. Momen Putar (T) yang diperlukan memutar roda gila dengan poros untuk melawan gesekan dalam bantalan = 34 KN/m.

Masa roda gila dan poros = 950 kg.Diameter roda gila = 762 mmTekanan gesek dianggap konstanTentukan :a. Bila tiba-tiba tenaga putar dari sumber diputus pada saat RPM 450.

Berapa putaran yang ditempuh sampai roda gila berhenti?b. Berapa waktu yang diperlukan sampai roda gila berhenti?

2. Pompa ballast digunakan untuk mengisi tanki ballast dengan ketinggian 4 meter.Diameter bagian tekan 200 mm dan kecepatan aliran pada bagian tekan = 1,25 m/det.Volume tanki ballast yang akan diisi 20 ton dengan berat jenis air ballast 1,025 kg/m³.Daya guna pompa = 90 %

Tentukan :a. Berapa jam waktu yang diperlukan untuk mengisi tanki sampai penuh?b. Berapa besar daya effektif pompa?

3. Poros turbin penggerak kapal dipasang torsi meter. Pada daya penuh terbaca 4,5°, panjang poros 8 meter, diameter poros 300mm, RPM = 120. Modulus geser bahan poros (G) = 125 GN/m².

Ditanya :a. Daya effektif turbinb. Torsi poros (T)c. Tegangan geser bahan poros.


( 35 )

( 35 )

( 30 )

33

1. Sebuah mesin kemudi elektrik – hidrolik yang terdiri dari 4 ram berdiameter 300 mm, dan tiang kemudi (Rudder Stock) berdiameter 450 mm. Jarak tengah-tengah silinder ketitik tengah tiang kemudi 750 mm. Daun kemudi terkena pukulan gelombang laut ketika posisi kemudi ditengah – tengah, sehingga tekanan hidraulik minyak yang ditunjukkan manometer sebesar 75 bar.Tentukan tekanan yang terjadi pada tiang kemudi!

2. Sebuah generator air mendapatsupply air dari pipa dengan diameter 32 Cm dan ketinggian 15 m . Hitung energi (kinetik dan potensial) yang dihasilkan oleh generator tersebut 15.m

3. Pada sebuah tangki ballast yang berbentuk kubus dengan sisi – sisinya 900 mm berisi air laut setinggi 600 mm. Kemudian kedalam tangki tersebut dimasukan sepotong besi yang berberat jenis 7,86 gram / cm³ dan volumenya 0,03 m³ dengan menggunakan seutas tali. Hingga besi tenggelam.Tentukan :a. Gaya total pada dasar tangki sebelum dimasukan besi.b. Tambahan gaya pada dasar tangki setelah besi ditenggelamkan.c. Tegangan tali setelah besi tenggelam.

4. Sebuah govermur menggunakan 2buah bola besi yang masing-masing masanya 0,30 kg Panjang tangkai bola masing-masing 20 Cm Jika putaran bola besi mencapai 120 rpm (putaran per menit) hitung gaya tarik yang di 20.Cm 20.Cm ditimbulkan oleh kedua

(Bobot nilai tiap soal = 25)

34


(35) 1. Sebuah poros baling-baling dengan diameter 380 mm dan putaran 90 rpm menghasilkan kecepatan kapal 19 knot. Tahanan total yang dialami bangunan kapal pada kecepatan ini sebesar 320 KN dan randemen propeller sebesar 0,75.

Tentukan :

a. Tenaga yang dipindahkan oleh poros baling-baling.b. Momen puntir pada poros baling-baling.c. Tegangan torsi pada poros baling-baling.

(30) 2. Torsi yang dibutuhkan untuk mengatasi gesekan bantalan dari suatu susunan roda gila dan poros adalah 34 N-m. Masa dari roda gila dan poros besarnya 907 kg dan jarak radius girasi dari pusat poros 381 mm. Jika dianggap tahanan gesekan selalu konstan untuk semua kecepatan putaran poros.Tentukan :a. Jumlah putaran yang dilakukan oleh poros sejak tenaga putar diputus

pada putaran 450 rpm sampai poros berhenti.b. Waktu yang dibutuhkan oleh poros untuk berhenti sejak tenaga putar

diputus.

(35) 3. Sebuah roda berdiameter 240 mm dengan diameter bantalannya 40 mm.Pada poros dipasang kawat sling yang dililitkan dimana ujungnya diikatkan pada poros roda dan ujung lainnya dibebani, dalam keadaan ditahan.Kemudian penahan dilepas dan beban meluncur sejauh 3 meter dalam waktu 10 detik.Tentukan :a) Kecepatan beban setelah 5 detik.b) Kecepatan sudut dari poros roda setelah 5 detik.c) Kecepatan linier roda.

35


(40) 1. Sebuah roda berdiameter 240 mm dengan diameter bantalannya 40 mm. Pada poros dipasang kawat sling yang dililitkan dimana ujungnya diikatkan pada poros roda dan ujung lainnya dibebani, dalam keadaan ditahan. Kemudian penahan dilepas dan beban meluncur sejauh 3 meter dalam waktu 10 detik. Tentukan :a. Kecepatan beban setelah 5 detik b. Kecepatan sudut dari poros roda setelah 5 detik c. Kecepatan linier roda.

(35) 2. Pada sebuah tangki ballast yang berbentuk kubus dengan sisi – sisinya 900 mm berisi air laut setinggi 600 mm. Kemudian kedalam tangki tersebut dimasukkan sepotong besi yang berberat jenis 7,86 gram/cm3

dan volumenya 0,03 m3 dengan menggunakan seutas tali. Hingga besi tenggelam. Tentukan : a. Gaya total pada dasar tangki sebelum dimasukkan besib. Tambahan gaya pada dasar tangki setelah besi ditenggelamkan.c. Tegangan tali setelah besi tenggelam

(30) 3. Sebuah motor diesel memiliki gaya tekan toraknya 198 KN, setelah derajat engkolnya pada posisi 450 setelah titik mati atas. Langkah toraknya 1040 mm dan panjang batang penggeraknya 1960 mm. Tentukan :a. Gaya yang bekerja pada slop antar b. Momen putar pada poros engkol c. Kecepatan torak rata – rata bila putaran motor dieselnya 250 RPM d. Momen guling yang terjadi


36

ATT- II

1. Sebuah bak diisi air setinggi 20 m.Diisi bak ada 2 buah lubang yang masing-masing berjarak 2m dari permukaan air dan dari dasar bak.. Bila percepatan gravitasi setempat adalah g = 9,8 m/S2, maka :

a. Buktikan bahwa air yang dipancarkan dari lubang A, dan lubang B akan jatuh pada tempat yang sama..

b. Tentukan jarak jatuhnya air dari bak C

B

A

2. Sistem Gambar disamping dalam keadaan setimbangBila diketahui : Tg = ¾ g = 10m/s2

Tg β = 4/3 m = 2kgTentukan besarnya tegangan tali T2

Dan beratnya W

A

T2 T1

β

m IV

3. Sebuah balok 5 kg terletak pada bidang miring dan mendapat gaya F sebesar 100N arah mendatar sehingga balok bergerak dengan percepatan √ 2 m/s2 Bila = 450 dan g = 10 m/ s2 , maka tentukan besarnya koefisien gesek antara balok dengan bidang miring

F

soal - soal mekanika dan hydrodinamika

Documents