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



Seluruh konten yang diterbitkan di edutafsi.com disusun oleh edutafsi dan dilindungi undang-undang hak cipta. Dilarang menerbitkan ulang konten dalam bentuk apapun dan dengan cara apapun.


Advertisements

0 comments :

Post a Comment