unit 7 latihan 1

8/3/2019 Unit 7 Latihan 1

1/6

8 8 MEKAN IK : D INAM I,K

Contob 3.1tukan-daya.-yang-p@r-lu-untuk---menghasilkan pecutan 20 mls? kepada se

bungkah yang berjisim 1000 kg jika pennukaan sentuhan atitara bungkahpermukaan jalan adalah

(a) Iicin(b) kasar dengan pekali geseran kinetik I l k =0.5Penvelesaian

mo~. . mg ---..j"~.~---"P

------l ...~ ar~~..plantui licin Lantai kasar . r F,

R (b)a)Rajah 3.3.5

Anggap P sebagai daya yang perlu dikenakan pada bungkah tersebut.(a) Denganmerujuk Rajah 3.3.5(.a), daya P boleh dicari dengan .

P= F =rna = lOOOx20=20000 N' =20 kN(b) Dengan merujuk Rajah 3 .3..5(b), oleh sebab pefl!lukaan kasar, day

zeseran F hams ditentukan. dahulu, Oleh ituF'= P-F =ma'.'C'r: = = f .1~R = f . 1kmg = 0.5xl 000 x 9.81 = 4905 Np - 495 a = 1000 x 20 => P= 24.9 kN

Contoh 3.2-'.1; I!. .Tentukan daya yang diperlukan oleh sebuah kereta yang berjisim 2500 kg un

menghasilkan pertambahan halaju daripada 36 kmlj kepada 72 kmlj dalam12 saat. Anggap geseran terlalu kecil dan boleh diabaikan.Penyelesaian

Diketahui bahawa F =ma. Pecutan dalam persamaan iniharus dikira terlebihdahulu seperti berikut:


2/6

KINETIK SUATU ZARAH: DAYA DAN PECUTAN 89.

u = 36 km/j v = 72 km/j-------

~ 2500 kg

t = = 12 sRajab 3.3.6

Halaju mula u = 36 km/ j = 10 in/ sHalaju akhir v =,72 Ian/ j= 20 m/ sDaripada persamaan v =u+at20;:;;;10+a(12) 2: : : : > a =0.833 m / s

Oleh itu, daya F yang diperlukan adalahF = rna = 2500 x 0.833 =2083 N

kotak yang berjisim lO a kg terletak di atas satu permukaan meja yang. Jika kotak ini bergerak sejauh 10 m dalam masa 5 s apabila daya 300 N

""._ .....1.I..........L,ft,. ke atasnya, tentukan daya rintangan terhadap pergerakan akibat geseran. pekali geseran kinetik antara kotak: dan meja ..' yelesaian

100 kg300N

.IOm

Rajah 3..3.7Disebabkan kotak: berkeadaan pegun pada permulaan, maka balaju mula,

. =O. Anjakan dan masa juga diketahui, maka pecutan boleh ditentukanu.....l'Iro.QJ. persamaan


3/6

90 MEKAN IK : D INAM IK"I

S = ut +at" /2 'j.~_j1 jq

i~

"I "I. . 1 0 . _ : : - : . . 0 _ + Q.x5- 12 - => a:;: Q ~ 8 " m - l s -

F:;: JOO- F = 1 1 1 a. g => F g = 300-100.x 0.8 = 220 NDengan merujuk Rajah 3.3'.7, anggap day a geseran adalah Fg, olehitu

Pekali geseran kinetik boleh ditentukan daripada persamaan

,'.

Contoh 3.4Seorang penunggang basikal menuruni sebuah bukit yang berkecondongan 1 unit ~tegak bagi seriap 60 unit condong dan mencapai halaju seragam 18 kmJ j tanpa ~~rnengayuh basikalnya, Jisim penunggang berserta basikal ialah 60 kg. Selepas : 1penung-gang menuruni bukit, ia melalui satu jalan yang berkeadaan ufuk tanpa .rnengayuh basikalnya sehingga berhenti, Tentukan berapa jauh penunggang _bergerak di atas jalan ufuk sehingga berhenti. Anggap rintangan geseran adalah Jserazam untuk bahazian condonz dan ufuk. .. . . . . . . . . . .. .

5

60g kos (1\Penvelesaian

, - = 0

( a)

a .

. .

(b)

Rajah 3.3.8


4/6

KINETIK SUA TU ZARAH DA YA DAN PECUT AN 91Pada lereng bukit: lihat Rajah 3.3.8(a).Perlu difaharni bahawa penunggang tersebut tidak m engalam i pecutan iaitu

=-+:b-N. 'b_.. ,. la . .ia-. -m encapaLhalaju:"seragam -.-- ' :60g sin B - F = ina = = 0g -60g(1/ 60) - Fg =0

" '._Pada jalan ufuk: lihat Rajah 3.3.8(b).

Halaju mula. u ='18 krn/ j = ~ m/ 5v = = o

~Daripada Hukum Kedua.NewtonFg = = -60a . 2=> a = -9.81/60 = = -0.164 ml s

Oleh itu2 2V = u +2as- . ,0 - = = 5" +2( -O.~64 )s => s = 76.2 m

Jarak yang dilalui di atas jalan ufuk ialah 76.2m

buah lif berjisim 400 kg bergerak ke atas dengan pecutan 3 m/s-, Lif tersebut..... u,..., ...I.....a seorang pekerja yang berjisim-70 kg. Tentukan(a) tegangan tali kabel yang menarik lif(b) day a tindak balas yang terhasil antara kaki pekerja dan lantai lifo

- (a) Dengan merujuk Rajah 3.3.9(a), anggap tegangan tali kabel adalah T,I h .. e l~ -.

F = = T-rng= rnaT =470x 3+470x-9'.81 =6021.N


5/6

92 MEKANIK: DINAMIKT 70g

J rn/s 2-- - - -J m fs ~ .

r(b)a)

m g RRajah 3.3.9

b) Dengan rnerujuk Rajah 3.3.9(b), anggap daya tindak balas adalah R,F = R-mg = maR = 70x 3+ 70x 9.81 = 897 N

Contoh 3.6.Sebutirpeluru yang berjisim 35 gm bergerak dengan halaju malar 180 mls seperti.

dalam Rajah 3.3.10(a). Peluru ini menembusi sebuah bungkah kayu sedalam. 1em. Tentukan day a yang merintangi.pergerakanpeluru ini. Anggap daya geseran:/adalah malar.

----i ......

35 gram10 em , .~

(b)

Rajah 3.3.10Penvelesaian.

Dengan mempertimbangkan pergerakan peluru ketika mula memasukibungkah kayu sehingga berhenti,

u = 180 ml s ; v=O' , 3m = 35 gram = 35 x 10 kg= 0.1 m ;Darinad 22'2npa a persamaan v = u + as

"


6/6

KINETIK SUATU ZARAH: DAY A DAN PECUTAN 93,0= 180- +2xaxO.l 5 2=:> a = -1.62 x 10m / s

= O-F =ma, ' g : : : : : : > F = -(35xlO-3)(-1.62 X 105) = 5670 Ng,ERAKAN MELURUS BAGl JASAD BERGABUNG,seksyen ini, pergerakan beberapa jasad yang bergabung atau dihubungkan. atau kabel dikaji. Anggapan yang perIu dibuat adalah tali atau kabel ringan.beratnya boleh diabaikan dan tidak boleh memanjang. Biasanya tali atau

mengalami tegangan. Sebenarnya, tali tidak boleh menanggung daya"IJ"'L"'~. Bagaimanapun, sebarang pengurangan terhadap daya tegangan talimampatan.

'I, Pembaca juga harus faham ten tang arah daya tegangan di dalam tali. Rajahmenunjukkan dua batang kayu yang dihubungkan oleh seutas tali. Apabiladua kayu ditarik keluar, tali ters-ebut mengalami tegangan. Jika kitatikan pada bahagian tali yang mengikat kayu A sahaja, anak panah bagi daya

tali harus menghala ke kanan untuk mewujudkan daya tegangan ..................Lya,~ikakita perhatikan pada bahagian taliyang mengikat kayu B sahaja,.panah bagi daya di dalam tali hams menghala ke kiri untuk mewujudkan

"a tegangan. Oleh itu, -untuk mengelakkan kekeliruan, pembaca harus:~!oo'''.LJ''''''''''' bahagian jasad yang ingin dianalisis.

A B

tali mengalami ..tegangan

. ,.

,e-,

. . , . . . .Rajah 3.4..1 Daya tegangan

, ,8agi tali yang melalui takal yang licin, nilai tegangan pada semua bahagian

:~aliadalah sama, tetapi bagi tali yang melalui takal yang kesat, tegangan padakedua-dua bahagian tali tidak sarna kerana pengaruh daya geseran yang terhasil eli'~epanjang Iilitan tali (lihat Rajah 3.4.2). Dalam bab ini, perbincangan dihadkankepada tali yang dililit pada takal Iicin.sahaja.

unit 7 latihan 1

Documents