SOALAN 1 Rajah S1 menunjukkan talisawat dari jenis rata dengan dua sistem pacuan, digunakan untuk menyambungkan dua takal yang terpasang kepada dua aci selari. Garispusat takal pemacu, pada motor adalah 300 mm, memacu takal penurut, yang berpusing sederas 300 ppm. Jarak antara dua takal tersebut ialah 3 m dengan ketumpatan bahan talisawat ialah 1000 kg/m 3 dan diberikan pekali geseran kinetik antara takal dan talisawat adalah 0.3. Talisawat tersebut mempunyai ketebalan 10 mm dengan 80 mm lebar. Sekiranya kuasa terhantar adalah sebanyak 15 kw apabila motor bepusing sederas 900 ppm, kirakan ketegasan dalam talisawat apabila :- (i) (ii) Talisawat dipasang dengan pacuan-terbuka. Talisawat dipasang dengan pacuan bersilang. 300 mm 300 ppm 300 mm 300 ppm 900 ppm 3 m 900 ppm A 3 m B Pacuan Terbuka Pacuan Bersilang Rajah S1 1
SOALAN 2 Rajah S2 menunjukkan satu sistem penjanaan kuasa dari sumber air terjun. Air terjun bertindak secara daya garis sentuh menghentam bilah-bilah pada roda air dengan magnitud 5000 N. Satu sistem giar pembesaran dua peringkat dipasang kepada roda air tersebut sebagai sistem penghantaran kuasa. (i) Sekiranya roda air tersebut mula memecut dengan malar dari keadaan pegun sehingga mencapai kelajuan maksimum 1.2 m/s dalam masa 1 minit kirakan dayakilas dan kuasa yang diperolehi pada syaf O. (ii) Sekiranya roda air berpusing dengan kelajuan 10 ppm malar, dapatkan kuasa yang diperolehi pada syaf O. Jika daya garis sentuh yang menghentam bilah bilah roda air bertambah sebanyak 20% kesan hujan lebat, kirakan peratus perbezaan kuasa yang terhasil pada syaf O bagi soalan (i) dan (ii). Air terjun 2 m 2000 N A Roda Air B 1 4 D 5 Roda Air C E O Rajah S2 2 3 6 Data-data yang diberikan:- Bilangan gigi giar, t :- t 1 = 160 ; t 2 = 40 ; t 3 = 100 ; t 4 = 40 ; t 5 = 150 ; t 6 = 50 Moment Inersia, I :- I Roda air = 1000 kgm 2 ; I Syaf Tengah (2&3) = 500 kgm 2 I Syaf Tengah (4&5) = 200 kgm 2 ; I Syaf O = 50 kgm 2 Dayakilas geseran pada galas, F:- F A = F B = 50 Nm ; F C = F D = 40 Nm ; F E = 20 Nm Kecekapan cantuman giar, η :- η 1/2 = η 3/4 = η 5/6 = 90% 2
SOALAN 3 Rajah S3(a) menunjukkan sebatang syaf yang berputar dengan kelajuan malar 120 ppm, disokong oleh dua buah galas di A dan B. Dua buah jisim tak imbang iaitu 7.5 kg dan 10 kg diletakkan di titik C dan D di antara A dan B dengan jarak masing masing 0.6 m dan 0.9 m dari titik A. Jarak pusat jisim tak imbang dari paksi putaran pula, masing masing 75 mm dan 50 mm. Pada Rajah S3(b) pula menunjukkan kedudukan jisim jisim yang tak imbang. Kirakan magnitud dan arah daya dinamik yang bertindak pada galas A dan B. 7.5 kg 7.5 kg 10 kg 10 kg A 75 mm C D 50 mm B 60 o 0.6 m 0.3 m Rajah S3(b) 1.8 m Rajah S3(a) 3
SOALAN 4 Rajah S4 menunjukkan sebuah pengawalaju jenis Porter dengan panjang lengan masing masing 178 mm. Setiap bola berjisim 1.5 kg dan jisim tengah M adalah 20 kg. Pengawalaju akan mula terangkat pada kelajuan 280 ppm dan pada ketika itu sudut di antara lengan dan spindel iaitu sudut θ adalah 30 o. Kirakan daya geseran yang ujud pada spindel pada keadaan ini. Sekiranya kesan daya geseran yang wujud pada spindel adalah malar, kirakan pula kelajuan bagi pengawalaju pada ketika sarung mula bergerak iaitu pada kedudukan θ bersudut 45 o. 38 mm Lengan 178 θ Jisim bola m b =1.5 178 Jism tengah M Rajah S4 4
SOALAN 5 Rajah S5 menunjukkan sebuah injin pesawat bagi sebuah kapal terbang. Pesawat kapal terbang tersebut bergerak dengan kelajuan 1000 km/jam. Pada ketika ini injin pesawat berputar dengan kelajuan 9000 ppm mengikut arah jam jika diperhatikan dari belakang. Momen inersia bahagian berpusing untuk injin adalah 6.5 kgm 2, dan jisim injin ialah 50 kg. Dapatkan pecutan empar bagi pesawat tersebut. Dapatkan juga tindakbalas pesawat kesan giroskop dan daya yang bertindak pada setiap galas sekiranya pesawat tersebut melakukan pergerakan berikut:- (a) membelok ke kanan dengan jejari lengkungan 1500 m. (b) mendaki dengan jejari lengkungan 400 m. (c) membuat gerakan pusingan rolling dengan kelajuan π rad/s. Galas Pemampat Pusat jisim Turbin Galas Syaf 0.4 m 0.6 m Rajah S5 5
SOALAN 6 Rajah S6 menunjukkan sebuah pelantar berjisim 100 kg diletakkan di atas sebuah penyokong yang menyebabkan ianya terpesong sebanyak 4 mm. Jika angkatap redaman penyokong adalah 2000 Ns/m dapatkan:- (a) (b) (c) Frekuensi tabii sistem Angkatap pemalar pegas pada penyokong Nisbah redaman. (i) Jika lantai bergerak dengan pergerakkan harmonik mudah y = 2 sin 50 t, dapatkan:- (d) Amplitud keadaan mantap pergerakkan pelantar (ii) Jika pelantar ditindakki oleh satu daya harmonik mudah P = P o sin 50 t, dapatkan:- (e) Daya P o untuk menghasilkan amplitud keadaan mantap yang sama dengan bahagian (i) bagi pelantar. (f) Daya yang dihantar oleh penyokong ke lantai. (ii) P = P o sin 50 t 100 C K (i) y = 2 sin 50 t Rajah S6 6