EMM 101/3 Engineering Mechanics [Mekanik Kejuruteraan]

Size: px

Start display at page:

Download "EMM 101/3 Engineering Mechanics [Mekanik Kejuruteraan]"

Britton Short
6 years ago
Views:

1 -1- UNVERST SANS MALAYSA Fist Semeste Eamination 2011/2012 Academic Session Januay 2012 EMM 101/ Engineeing Mechanics [Mekanik Kejuuteaan] Duation : hous Masa : jam NSTRUCTONS TO CANDDATE: ARAHAN KEPADA CALON: Please check that this pape contains TEN (10) pinted pages ONE (1) page appendi and FVE (5) questions befoe you begin the eamination. Sila pastikan bahawa ketas soalan ini mengandungi SEPULUH (10) mukasuat becetak SATU (1) mukasuat lampian dan LMA (5) soalan sebelum anda memulakan pepeiksaan. Answe ALL questions. Jawab SEMUA soalan. Appendi/Lampian : 1. Centoid and Second Moment of Aea of Common Shapes [1 page/mukasuat] You may answe all questions in English OR Bahasa Malaysia OR a combination of both. Calon boleh menjawab semua soalan dalam Bahasa Malaysia ATAU Bahasa nggeis ATAU kombinasi kedua-duanya. Answe to each question must begin fom a new page. Jawapan untuk setiap soalan mestilah dimulakan pada mukasuat yang bau. n the event of any discepancies the English vesion shall be used. Sekianya tedapat sebaang pecanggahan pada soalan pepeiksaan vesi Bahasa nggeis hendaklah diguna pakai. 2/-

2 -2- Q1. [a] Thee foces F 1 F 2 and F ae applied to an eyelet as shown in Figue Q1[a]. Epess each foce in vecto notation. Tiga daya F 1 F 2 dan F dikenakan pada lelubang sepeti Rajah S1[a]. Nyatakan setiap daya dalam tatatanda vekto. Figue Q1[a] Rajah S1[a] (20 maks/makah) [b] Thee foces ae applied with cables to the ancho block as shown in Figue Q1[b]. (i) Wite each foce in vecto notation. (ii) Detemine the esultant foce of the thee cables and also its diection. Tiga daya dikenakan melalui kabel pada blok penambat sepeti dalam Rajah S1[b]. (i) Tuliskan setiap daya dalam tatatanda vekto. (ii) Tentukan daya paduan ketiga-tiga kabel dan juga aahnya. /-

3 -- Figue Q1[b] Rajah S1[b] (0 maks/makah) [c] Two tow tucks lift a motocycle out of a avine following an accident. f the 100 kg motocycle is in equilibium in the position shown in Figue Q1[c] what ae the tensions in cables AB and AC? Dua tak pengangkut mengangkat motosikal dai gaung disebabkan kemalangan. Jika motosikal yang bejisim 100 kg dalam keseimbangan sepeti dalam Rajah S1[c] beapakah tegangan dalam kabel AB dan AC? Figue Q1[c] Rajah S1[c] (0 maks/makah) /-

4 -- Q2. [a] State the pinciple of moments and illustate you statement with a diagam. Nyatakan pinsip momen dan tunjukkan kenyataan anda melalui ajah. (15 maks/makah) [b] Define a couple and state the chaacteistics of a couple moments. Bei definasi untuk ganding dan sebutkan cii-cii untuk momen ganding. (20 maks/makah) [c] The tension in cables AB and CD in Figue Q2[c] is 500 N. (i) Show that the two foces eeted by the cables on the ectangula hatch at B and C fom a couple. (ii) What is the moment eeted on the plate by the cables? Ketegangan kabel AB dan CD dalam Rajah S2[c] ialah 500 N. (i) Tunjukkan bahawa kedua-dua daya dalam kabel yang betindak pada hac bentuk segiempat di B dan C membentuk suatu ganding. (ii) Beapakah momen yang ditindaki pada plat oleh kedua-dua kabel? Figue Q2[c] Rajah S2[c] (0 maks/makah) [d] Foces ae applied at points A B and C on the ba fied at O as shown in Figue Q2[d]. Replace the foces with the equivalent foce and moment acting at O in vecto notation. Bebeapa daya dikenakan pada titik A B dan C pada ba yang ditetapkan pada O sepeti Rajah S2[d]. Gantikan daya-daya bekenaan dengan daya dan momen setaa yang betindak pada titik O dalam tatatanda vekto. 5/-

5 -5- Figue Q2[d] Rajah S2[d] (5 maks/makah) Q. [a] State the geneal ule fo suppot eaction which is subjected to a foce system. Nyatakan hukum umum untuk tindakbalas pada penyokong apabila dikenakan sistem daya. (15 maks/makah) [b] The boom ABC in Figue Q[b] is subjected to a foce F = -15j kn at C and is suppoted by a ball and socket at A and the cables BD and BE. (i) Daw a fee body diagam of the boom. (ii) Detemine the tension in the cables and the eaction at A. Boom ABC dalam Rajah S[b] dikenakan daya F = -15j kn di C dan disokong oleh penyokong bola dan soket di A dan kabel BD dan BE. (i) Lukis ajah jasad bebas boom. (ii) Tentukan ketegangan kabel dan tindakbalas di A. 6/-

6 -6- Figue Q[b] Rajah S[b] (0 maks/makah) [c] Calculate the aea of the shaded egion in Figue Q[c] and locate its centoid. Also detemine the second moment of aea of the shaded egion about the -ais. Kia luas kawasan beloek dalam Rajah S[c] dan dapatkan lokasi sentoidnya. Juga tentukan momen luas kedua kawasan beloek di sekita paksi. Figue Q[c] Rajah S[c] (5 maks/makah) 7/-

-7- Q. [a] Tests eveal that a nomal dive takes 0.75 s befoe he o she can eact to a situation to avoid a collision. t takes s fo a dive having 0.1% alcohol in his system to do the same.

7 -7- Q. [a] Tests eveal that a nomal dive takes 0.75 s befoe he o she can eact to a situation to avoid a collision. t takes s fo a dive having 0.1% alcohol in his system to do the same. As seen in Figue Q[a] if such dives ae taveling on a staight oad at 5 km/h and thei cas can deceleate at 0.6 m/s 2 detemine the shotest stopping distance d fo each fom the moment they see the pedestians. Ujian menunjukkan bahawa seoang pemandu biasa mengambil masa 0.75 s sebelum dia boleh betindak untuk mengelak daipada pelanggaan. Bagi seoang pemandu yang mempunyai 0.1% alkohol dalam sistemnya ia mengambil masa s untuk melakukan poses yang sama. Sepeti yang tetea di dalam Rajah S[a] jika pemandu-pemandu sedemikian memandu selaju 5 km/h di jalan luus dan keeta meeka boleh menyahpecut dengan kada 0.6 m/s 2. Tentukan jaak behenti minimum d untuk kedua-dua situasi di atas ketika meeka melihat pejalan-pejalan kaki. v 1 = 5 km/h Figue Q[a] Rajah S[a] (20 maks/makah) [b] The v-t gaph of a ca while taveling along a oad is shown in Figue Q[b]. Daw the a-t gaphs fo the motion. Gaf v-t bagi sebuah keeta semasa pejalanan ditunjukkan dalam Rajah S[b]. Lukiskan gaf a-t untuk pejalanan ini. 8/-

Detemine the adius of cuvatue of the path at point A and the tangential component of acceleation.

8 -8- Figue Q[b] Rajah S[b] (15 maks/makah) [c] The automobile has a speed of 2 m/s at point A and an acceleation a having a magnitude of m/s 2 acting in the diection shown in Figue Q[c]. Detemine the adius of cuvatue of the path at point A and the tangential component of acceleation. Sebuah keeta mempunyai kelajuan 2 m/s di titik A dan pemecutan a sebanyak m/s 2 betindak ke aah yang ditunjukkan di dalam Rajah S[c]. Tentukan jejai kelengkungan titik A dan komponen tangen pecutan. Figue Q[c] Rajah S[c] (15 maks/makah) 9/-

9 -9- [d] The smooth block B in Figue Q[d] having a mass of 0.2 kg is attached to the vete A of the ight cicula cone using a light cod. f the block has a speed of 0.5 m/s aound the cone detemine the tension in the cod and the eaction which the cone eets on the block. Neglect the size of the block. Blok B yang bemuka licin di dalam Rajah S[d] mempunyai jisim 0.2 kg dilekatkan di bucu A kon bulat tegak dengan seutas tali ingan. Jika blok mempunyai kelajuan 0.5 m/s sekita kon tentukan ketegangan tali dan tindakbalas kon atas blok. Abaikan saiz blok. Figue Q[d] Rajah S[d] (50 maks/makah) Q5. [a] The 5 kg block is eleased fom est at A as depicted in Figue Q5[a]. Detemine the compession of each of the spings afte the block stikes the platfom and is bought momentaily to est. nitially both spings ae unstetched. Assume the platfom has a negligible mass. Blok sebeat 5 kg dilepaskan dai ehat di A sepeti yang tetea di dalam Rajah S5[a]. Tentukan kemampatan setiap sping selepas blok menghentam pelanta dan menyebabkan ia beehat seketika. Pada mulanya kedua-dua sping bebas dai anjakan. Jisim platfom boleh diabaikan. 10/-

-10-1.5 m 75 mm 6000 N/m 9000 N/m Figue Q5[a] Rajah S5[a] (50 maks/makah) [b] The 15 kg suitcase A is eleased fom est at C as depicted in Figue Q5[b].

10 m 75 mm 6000 N/m 9000 N/m Figue Q5[a] Rajah S5[a] (50 maks/makah) [b] The 15 kg suitcase A is eleased fom est at C as depicted in Figue Q5[b]. Afte it slides down the smooth amp it stikes the 10 kg suitcase B which is oiginally at est. f the coefficient of estitution between the suitcases is e = 0. and the coefficient of kinetic fiction between the floo DE and each suitcase is μ k = 0. detemine (i) the velocity of A just befoe impact (ii) the velocities of A and B just afte impact and (iii) the distance B slides befoe coming to est. Beg A (15 kg) dilepaskan dai ehat di C sepeti yang tetea di dalam Rajah S5[b]. Selepas ia meluncu di atas anjakan yang licin ia melanda beg B (10 kg) yang beada dalam keadaan ehat. Jika pekali pemulihan antaa beg adalah e = 0. dan pekali gesean kinetik antaa lantai DE dan setiap beg adalah μ k = 0.. Tentukan (i) halaju A hanya sebelum hentaman (ii) halaju-halaju A and B selepas sahaja hentaman dan (iii) jaak B meluncu sebelum behenti. 2 m Figue Q5[b] Rajah S5[b] -oooooooo- (50 maks/makah) 11/-

11 APPENDX 1/LAMPRAN 1 Centoid and Second Moment of Aea of Common Shapes Rectangula bh ' 12 bh 2 JC b 12 h 2 bh Tiangula bh ' 6 bh 12 y h Cicula y Semicicula y 8 y Quate-cicula y 16 J J J o o o 2 8 y [1/1]

EMM 101/3 Engineering Mechanics [Mekanik Kejuruteraan]

-1- UNIVERSITI SAINS MALAYSIA First Semester Examination 2012/2013 Academic Session January 2013 EMM 101/3 Engineering Mechanics [Mekanik Kejuruteraan] Duration : 3 hours [Masa : 3 jam] Please check that