CONTOH SOAL DAN JAWABAN KECEPATAN MAKSIMUM DI TIKUNGAN

Posted by on 28 May 2015 - 10:32 AM

  1. Sebuah mobil bermassa 4000 kg melewati sebuah tikungan datar dan kasar dengan koefisien gesekan statis 0,5. Jika jari-jari tikungan tersebut 20 m, maka kecepatan maksimum mobil yang diperolehkan agar mobil tidak slip sama dengan .....
    A. 10 m/s      D. 18 m/s
    B. 12 m/sE. 20 m/s
    C. 15 m/s

    Pembahasan :
    Dik : m = 4000 kg, μs = 0,5; R = 20 m, g = 10 m/s2.

    Untuk tikungan datar dan kasar, maka kecepatan maksimum yang diperbolehkan agar kendaraan tidak slip adalah :

    vmax = √g.R.μs

    Dengan :
    vmax = laju maksimum kendaraan agar tidak slip (m/s)
    g = percepatan gravitasi (m/s2)
    R = jari-jari putaran jalan (m)
    μs = koefisien gesekan statis.

    Pada rumus sama sekali tidak ada besaran massa. Artinya kecepatan maksimum tidak dipengaruhi oleh massa mobil. Massa yang diketahui hanya untuk mengecoh saja. 

    Berdasarkna rumus tersebut :
    ⇒ vmax = √g.R.μs 
    ⇒ vmax = √10.(20).(0,5)
    ⇒ vmax = √100
    ⇒ vmax = 10 m/s
    Jadi, agar tidak slip, kecepatan mobil tidak boleh lebih dari 10 m/s.
    Jawaban : A 

  2. Jika sebuah tikungan miring dan licin berjari-jari 19,2 m dapat dilalui dengan aman oleh sebuah kendaraan yang melaju dengan kecepatan maksimum 12 m/s, maka sudut kemiringan jalan tersebut adalah .....
    A. 37oD. 23o
    B. 30oE. 20o
    C. 27o

    Pembahasan :
    Dik : R = 19,2 m, vmax = 10 m/s, g = 10 m/s2.

    Untuk tikungan yang miring dan licin, kecepatan maksimum yang diperbolehkan agar kendaraan tidak slip adalah :

    vmax = √g.R.tan θ

    Dengan : 
    vmax = laju maksimum kendaraan agar tidak slip (m/s)
    g = percepatan gravitasi (m/s2)
    R = jari-jari putaran jalan (m)
    θ = sudut kemiringan jalan terhadap horizontal.

    Berdasarkan rumus tersebut :
    ⇒ vmax = √g.R.tan θ
    ⇒ 12 = √10.(19,2).tan θ
    ⇒ 144 = 192 tan θ
    ⇒ tan θ = ¾
    ⇒ θ = 37o
    Jawaban : A

  3. Agar sebuah tikungan datar dapat dilalui dengan aman oleh kendaraan bekecepatan maksimum 15 m/s sedangkan gaya gesek statis jalan adalah 0.5, jari-jari tikungan tersebut harus dibuat sebesar .....
    A. 20 mD. 45 m
    B. 30 mE. 48 m
    C. 35 m

    Pembahasan :
    Dik : vmax = 15 m/s, g = 10 m/s2, μs = 0,5.

    Berdasarkan rumus kecepatan pada tikungan datar dan kasar :
    ⇒ vmax = √g.R.μs 
    ⇒ 15 = √10.(R).(0,5)
    ⇒ 15 = √5R
    ⇒ 225 = 5R
    ⇒ R = 45 m.
    Jawaban : D

  4. Sebuah truk berbelok pada tikungan miring dan kasar dengan jari-jari tikungan 20 m dan sudut kemiringan 37o. Jika koefisien gesekan statis jalan adalah 0,3; maka  kecepatan maksimum yang diperbolehkan adalah .....
    A. 14,6 m/sD. 20,5 m/s
    B. 16,4 m/sE. 21,6 m/s
    C. 18,2 m/s

    Pembahasan :
    Dik : R = 20 m, g = 10 m/s2, θ = 37o, μs = 0,3.

    Pada tikungan yang miring dan kasar, kecepatan maksimum yang diperbolehkan agar kendaraan tidak slip adalah :

    vmax2 = μs + tan θ
    g.R 1 − μs tan θ

    Dengan :
    vmax = laju maksimum kendaraan agar tidak slip (m/s)
    g = percepatan gravitasi (m/s2)
    R = jari-jari putaran jalan (m)
    μs = koefisien gesekan statis
    θ = sudut kemiringan jalan terhadap horizontal.

    Berdasarkan rumus tersebut :
    vmax2 = μs + tan θ
    g.R 1 − μs tan θ
    vmax2 = 0,3 + tan 37o
    10(20) 1 − 0,3 tan 37o
    vmax2 = 0,3 + ¾
    200 1 − 0,3 (¾)
    vmax2 = 1,05
    200 0,775
    ⇒ vmax2 = 270,96
    ⇒ vmax = 16,4 m/s.
    Jawaban : B

  5. Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 14 m/s dan berbelok pada sebuah tikungan berbentuk setengah lingkaran yang jari-jarinya 30 m. Percepatan sentripetal yang dialami mobil tersebut adalah ....
    A. 7,5 m/s2D. 4,5 m/s2
    B. 6,5 m/s2E. 4,3 m/s2
    C. 5,8 m/s2

    Pembahasan :
    Dik : v = 14 m/s, R = 30 m.

    kecepatan maksimum di tikungan
    Percepatan sentripetal merupakan percepatan yang dialami oleh benda yang bergerak melingkar. Pecepatan sentripetal dapat dihitung dengan rumus berikut :

    as = v2
    R

    Dengan :
    as = percepatan sentripetal (m/s2)
    v = kecepatan benda (m/s)
    R = jari-jari lintasan (m)

    Berdasarkan rumus tersebut :
    ⇒ as = 142
    30
    ⇒ as = 196
    30
    ⇒ as = 6,5 m/s2.
    Jawaban : B



Edutafsi.com adalah blog bahan belajar sekolah yang ditujukan untuk membantu murid belajar. Dukung edutafsi untuk terus berkembang dengan like laman facebook edutafsi, follow IG Tafsi Junior, dan subscribe youtube Tafsi Video. Terimakasih telah berkunjung ke blog ini. Semoga bermanfaat.

Advertisements

0 comments :

Post a Comment