EMM 101/3 Engineering Mechanics [Mekanik Kejuruteraan]

Similar documents
EAS151 Statics and Dynamics [Statik dan Dinamik]

ESA 380/3 Orbital Mechanics Mekanik Orbit

EMH 451 Numerical Methods For Engineers [Kaedah Berangka Untuk Jurutera]

EME 411 Numerical Methods For Engineers [Kaedah Berangka Untuk Jurutera]

MAT 223 DIFFERENTIAL EQUATIONS I [Persamaan Pembezaan I]

MAA Calculus for Science Students I [Kalkulus untuk Pelajar Sains I]

ESA 380/3 Orbital Mechanics [Mekanik Orbit]

ESA 367/2 Flight Stability & Control I Kestabilan & Kawalan Penerbangan I

MAT 111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

INSTRUCTION: This paper consists of SIX (6) essay questions. Answer any FOUR (4) questions only.

EMM 213 Strength of Materials [Kekuatan Bahan]

MAT 101 Calculus [ Kalkulus] Duration : 3 hours [Masa : 3 jam]

MAA 101 Calculus for Science Students I [Kalkulus untuk Pelajar Sains I]

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

EAS 253E/3 Theory of Structures EAS 253E/3 Teori Struktur

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

MAT 111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

IWK 302 WOOD ENGINEERING [KEJURUTERAAN KAYU]

MAT 202 Introduction to Analysis [ Pengantar Analisis]

MAT Calculus [Kalkulus]

This paper consists of SIX (6) structured questions. Answer any FOUR (4) questions.

MAT 222 Differential Equations II [Persamaan Pembezaan II]

EMH 451/3 Numerical Methods For Engineers Kaedah Berangka Untuk Jurutera

IWK 302 Wood Engineering [Kejuruteraan Kayu]

EEE 208 TEORI LITAR II

EAS152 Strength of Materials

MAA 111 Algebra for Science Students [Aljabar untuk Pelajar Sains]

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

MAT 101 Calculus [ Kalkulus]

EEU 104 TEKNOLOGI ELEKTRIK

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

MAT 263 Probability Theory [Teori Kebarangkalian]

IWK 302 WOOD ENGINEERING [KEJURUTERAAN KAYU]

EEM 423 KEJURUTERAAN KEBOLEHPERCAYAAN

MST 565 Linear Model [Model Linear]

ESA 368/3 High Speed Aerodynamics Aerodinamik Berkelajuan Tinggi

MAT111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

EAH 221/3 Fluid Mechanics For Civil Engineers [Mekanik Bendalir Untuk Jurutera Awam]

EMH 211 Thermodynamics [Termodinamik]

MAT 518 Numerical Methods for Differential Equations [Kaedah Berangka untuk Persamaan Pembezaan]

DJJ5113: MECHANICS OF MACHINES

ESA 382/3 Spacecraft Subsystem Design Rekabentuk Subsistem Kapal Angkasa

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS513 Computer Vision and Image Analysis [Penglihatan Komputer dan Analisis Imej]

IEK 108 PROCESS FLUID MECHANICS [MEKANIK BENDALIR PROSES]

ESA 322/3 Dinamik Struktur

IEK 108 PROCESS FLUID MECHANICS [MEKANIK BENDALIR PROSES]

EME 451/3 Computational Fluid Dynamics Pengkomputeran Dinamik Bendalir

REG 363 Site Investigation (Kajian Tapak)

MGM 531 Euclidean Geometry [Geometri Euklidan]

MAT Linear Algebra [Aljabar Linear]

EAS253 Theory of Structures [Teori Struktur]

-1- UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination Academic Session 2009/2010. April/May 2010

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEM 352 REKABENTUK MEKATRONIK II

Figure A1(a)/Rajah A1(a)

ESA 251/3 Control System Theory Teori Sistem Kawalan

MSS 317 Coding Theory [Teori Pengekodan]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT115 Mathematical Methods for Computer Science [Kaedah Matematik bagi Sains Komputer]

EAS 253E/3 Theory of Structures EAS 253E/3 Teori Struktur

EAA211 Engineering Mathematics for Civil Engineers [Matematik Kejuruteraan untuk Jurutera Awam]

CPT115 Mathematical Methods for Computer Sciences [Kaedah Matematik bagi Sains Komputer]

MSG 356 Mathematical Programming [Pengaturcaraan Matematik]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. EAS 152/3 Strength Of Materials [Kekuatan Bahan]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS511 Evolutionary Computing [Perkomputeran Berevolusi]

MSG Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

EMH 211 Thermodynamics [Termodinamik]

INSTRUCTION: This section consists of TWO (2) structured questions. Answer ALL the questions.

ESA461/2 Flight Stability and Control II [Kawalan dan Kestabilan Pesawat II]

UNIVERSITI TUN HUSSEIN ONN MALAYSIA PEPERIKSAAN AKHIR SEMESTER II SESI 2009/2010

EAS 254E/3 Structural Analysis (Analisis Struktur)

MST 565 Linear Models [Model Linear]

EMM 101/3 Engineering Mechanics [Mekanik Kejuruteraan]

MSG 327 Mathematical Modelling [Matematik Pemodelan]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEE 354 SISTEM KAWALAN DIGIT

EAS 253/3 Theory of Structures [Teori Struktur]

SOALAN 1. Rajah S1. Data-data yang diberikan adalah seperti berikut:-

IEK 212 PROCESS HEAT TRANSFER [PEMINDAHAN HABA PROSES]

MAT 100 Foundation Mathematics [Asas Matematik]

INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) structured questions. Answer FOUR (4) questions only.

-1- UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination 2008/2009 Academic Session Peperiksaan Semester Kedua Sidang Akademik 2008/2009

ESA 362/3 Kawalan Penerbangan Pesawat

(Kertas soalan ini mengandungi 4 soalan dalam 6 halaman yang dicetak) (This question paper consists of 4 questions on 6 printed pages)

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination Academic Session 2004/2005. March 2005 MGM ANALYSIS [ANA LISIS]

IEK 304E - Noise and Sound Control Technology [Peralatan Pengolahan Hingar din Bunyi]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEE 354 SISTEM KAWALAN DIGIT

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT112 Discrete Structures [Struktur Diskret]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS511 Evolutionary Computing [Perkomputeran Berevolusi]

IUK 107 CHEMISTRY FOR TECHNOLOGIST [KIMIA UNTUK TEKNOLOGIS]

IEK PROCESS HEAT TRANSFER [PEMINDAHAN HABA PROSES]

INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) structured questions. Answer FOUR (4) questions only.

IUK 191E - Mathematic I [Matematik I]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CIT562 Bioinformatics Computing [Perkomputeran Bioinformatik]

INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) structured questions. Answer FOUR (4) questions only.

DCC5143: FLUID MECHANICS

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT443 Automata Theory & Formal Languages [Teori Automata & Bahasa Formal]

MST 562 Stochastic Processes [Proses Stokastik]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

SULIT 3472/1 MAJLIS PENGETUA SEKOLAH-SEKOLAH MALAYSIA (MPSM) CAWANGAN KELANTAN PEPERIKSAAN PERCUBAAN SPM TINGKATAN LIMA

MAT Calculus [Kalkulus]

CPT244 Artificial Intelligence [Kecerdasan Buatan]

EAS 566/4 Special Structures EAS 566/4 Struktur Khas

Transcription:

-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 this paper contains SEVEN (7) printed pages and FOUR (4) questions before you begin the examination. [Sila pastikan bahawa kertas soalan ini mengandungi TUJUH (7) muka surat bercetak dan EMPAT (4) soalan sebelum anda memulakan peperiksaan.] INSTRUCTIONS : Answer ALL questions. You may answer all questions in English OR Bahasa Malaysia OR a combination of both. [ARAHAN : Jawab SEMUA soalan. Calon boleh menjawab semua soalan dalam Bahasa Malaysia ATAU Bahasa Inggeris ATAU kombinasi kedua-duanya.] Answer to each question must begin from a new page. [Jawapan untuk setiap soalan mestilah dimulakan pada mukasurat yang baru.] In the event of any discrepancies, the English version shall be used. [Sekiranya terdapat sebarang percanggahan pada soalan peperiksaan, versi Bahasa Inggeris hendaklah diguna pakai.] 2/-

-2- Q1. [a] Briefly explain force, force system and resultant force system. Use proper examples if necessary. Terangkan dengan ringkas daya, sistem daya dan sistem daya paduan. Gunakan contoh-contoh yang sesuai jika perlu. (15 marks/markah) [b] State and explain the law of transmissibility of forces. Nyatakan dan terangkan hukum kebolehpindahan daya. (15 marks/markah) [c] A light string ABCDE whose extremity A is fixed, has weights W 1 and W 2 attached to it at B and C as shown in Figure Q1[c]. It passes round a small smooth pulley at D carrying a weight of 500 N at the free end E as shown in the figure. If in the equilibrium position, BC is horizontal, AB and CD make 150 and 120 with BC, respectively, find (i) tensions in the strings, (ii) magnitudes of W 1 and W 2. Satu tali ringan ABCDE yang hujung A tetap, menyokong berat W1 dan W2 di B dan C seperti yang ditunjukkan dalam Rajah S1[c]. Tali ini melepasi pusingan takal kecil yang lancar di D dengan membawa berat sebanyak 500 N di hujung bebas E seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Jika dalam kedudukan keseimbangan, BC adalah mendatar, AB dan CD masing-masing membentuk 150 dan 120 dengan BC, cari (i) ketegangan dalam tali, (ii) magnitud W1 dan W2. Figure Q1[c] Rajah S1[c] (30 marks/markah) 3/-

-3- [d] Three cables are attached to a bracket (represented by the given forces) as shown in Figure Q1[d]. Replace the forces exerted by the cables with an equivalent force-couple system at A. Tiga kabel diikat kepada pendakap (diwakili oleh daya yang diberikan) seperti yang ditunjukkan dalam Rajah S1[d]. Gantikan daya yang dikenakan oleh kabel dengan sistem setara daya-ganding di A. Figure Q1[d] Rajah S1[d] (40 marks/markah) Q2. [a] State the general rule for support reactions. Nyatakan peraturan umum untuk tindakbalas pada penyokong. (10 marks/markah) [b] State the conditions for equilibrium of a body in three dimensional systems. Nyatakan syarat-syarat keseimbangan jasad dalam sistem-sistem tiga dimensi. (10 marks/markah) 4/-

-4- [c] A 100-kg uniform rectangular plate is supported in the position shown in Figure Q2[c] by hinges A and B and by cable DCE that passes over a frictionless hook at C. Assume that the tension in the cables CD and CE is the same and the hinge at B does not exert any axial thrust. By taking that no moment reactions at the hinges, determine (i) the tension in the cable, (ii) the reactions at A and B. Plat segiempat seragam seberat 100 kg disokong dalam kedudukan seperti Rajah S2[c] oleh engsel A dan B dan juga kabel DCE yang melalui penyangkuk tanpa geseran di C. Andaikan tegangan dalam kabel CD dan CE adalah sama dan tujah sepaksi tidak bertindak pada engsel B. Dengan menganggap tiada tindakbalas momen pada kedua-dua engsel, tentukan (i) (ii) tegangan dalam kabel, tindakbalas pada A dan B Figure Q2[c] Rajah S2[c] (55 marks/markah) 5/-

-5- [d] Locate the centroid of the plane area in Figure Q2[d] and determine the second moment of area (moment of inertia) of the plane area about the y- axis. Dapatkan lokasi sentroid luas sesatah dalam Rajah S2[d] dan tentukan momen luas kedua (momen inersia) luas sesatah di sekitar paksi y. Figure Q2[d] Rajah S2[d] (25 marks/markah) Q3. [a] Cars A and B are travelling in adjacent highway lanes and at t=0 have the positions and speeds as shown in Figure Q3[a]. Knowing that car A has a constant acceleration of 0.5 m/s 2 and that B has a constant deceleration of 0.3 m/s 2, determine (i) when and where A will overtake B, (ii) the speed of each car at that time. Kereta A dan B bergerak pada lorong bersebelahan di lebuhraya yang mana kedudukan dan kelajuan kereta seperti ditunjukkan pada Rajah S3[a]. Diketahui kereta A mempunyai pecutan malar 0.5 m/s 2 dan kereta B mempunyai nyahpecutan malar 0.3 m/s 2, tentukan (i) bila dan di mana kereta A mula memintas kereta B, (ii) kelajuan setiap kereta pada masa itu. Figure Q3[a] Rajah S3[a] (40 marks/markah) 6/-

-6- [b] The football is kicked over the goalpost with an initial velocity of /, as shown in Figure Q3[c]. Determine the point B(x,y) where it strikes the stands. Bola ditendang melepasi tiang gol dengan halaju awal 24 /, seperti ditunjukkan pada Rajah S3[c]. Tentukan kedudukan titik B(x,y), yang merupakan kedudukan jatuhnya bola pada tempat duduk penonton. Figure Q3[b] Rajah S3[b] (20 marks/markah) [c] Motors A and B draw in the cable with the accelerations shown in Figure Q3[c]. Determine the acceleration of the 150 kg crate C and the tension developed in the cable. Neglect the mass of all the pulleys. The length of the cable, l, can be expressed as the following equation: Motor A dan B menarik kabel dengan pecutan seperti ditunjukkan dalam Rajah S3[c]. Tentukan pecutan bagi kotak C yang seberat 150 kg dan tegangan yang terhasil pada kabel. Abaikan berat bagi semua takal. Panjang kabel, l, diwakili oleh persamaan berikut: 2 Figure Q3[c] Rajah S3[c] (40 marks/markah) 7/-

-7- Q4. [a] If the coefficient of kinetic friction between the 100 kg crate and the plane is k = 0.25, determine the speed of the crate at the instant the compression of the spring is x = 1.5 m. Initially the spring is unstretched and the crate is at rest as shown in Figure Q4[a]. Jika pemalar geseran kinetik antara kotak 100 kg dan permukaan ialah k = 0.25, tentukan kelajuan kotak ketika spring mempunyai mampatan x = 1.5 m. Pada mulanya, spring bebas dari unjuran dan kotak adalah dalam keadaan rehat seperti dalam Rajah S4[a]. Figure Q4[a] Rajah S4[a] (50 marks/markah) [b] The 2 kg ball is thrown at the suspended 20 kg block with a velocity of 4 m/s as shown in Figure Q4[b]. The coefficient of restitution between the ball and the block is e = 0.8. Determine the maximum height h to which the block will swing. Bola 2 kg dibaling ke blok 20 kg dengan kelajuan 4 m/s seperti yang ditunjukkan dalam Rajah S4[b]. Pekali pemulihan, e, di antara bola dan blok ialah 0.8. Tentukan ketinggian maksima blok berayun, h. Figure Q4[b] Rajah S4[b] (50 marks/markah) -oooooooo- 8/-