PAST YEAR QUESTION QUESTION 1

Rajah S1

(a) Sebuah cakera berdiameter 75mm berputar pada kelajuan ω = 4 rad/s dalam sebuah bekas

yang berputar pada kelajuan ω = 2 rad/s seperti dalam rajah S1. Bekas dipenuhi minyak berkelikatan 8×10-3 Ns/m2. Dengan mengabaikan kesan kelikatan dihujung cakera, buktikan bahawa daya kilas yang diperlukan untuk memutarkan satu permukaan cakera ialah :

T = 4.97×10-8 / h

dengan h ialah kelegaan antara cakera dengan bekas.

(b) Jika kelegaan dibahagian atas cakera dalam soalan 1(a) ialah 3m dan dibahagian bawah ialah

2mm, tentukan daya kilas yang diperlukan untuk memutar cakera tersebut.

QUESTION 2

Figure Q1

(a) State and explain the Newton’s law of viscosity. (b) A viscous clutch is to be made from a pair of closely spaced parallel discs enclosing a

thin layer of viscous liquid a shown in Figure Q1. Develop algebraic expression for the torque and the power transmitted by the disc pair, in term of liquid viscosity, µ, disc radius, R, disc spacing, a, and the angular speed, ωi, of the input disc and ωo of the output disc.

(c) Develop an expression for the slip ratio, s = ∆ω/ωi, in term of ωi and the torque

transmitted. ∆ω is the difference of angular speed between the disc pair. Answer : 1. (b) Total Torque = 4.1 × 10-5 (N.m)

2. (b) 2

)( 41 R

aoTorque ⋅⋅

−⋅= π

ωωµ

(c) 41

2R

aTSπµω

=