Contoh Soal Dan Balasan Kecepatan Maksimum Di Tikungan

1. Sebuah kendaraan beroda empat bermassa 4000 kg melewati sebuah tikungan datar dan bernafsu dengan koefisien ukiran statis 0,5. Jika jari-jari tikungan tersebut 20 m, maka kecepatan maksimum kendaraan beroda empat yang diperolehkan supaya kendaraan beroda empat tidak slip sama dengan .....

   A. 10 m/s	D. 18 m/s
   B. 12 m/s	E. 20 m/s
   C. 15 m/s

   
   Pembahasan :
   Dik : m = 4000 kg, μ_s = 0,5; R = 20 m, g = 10 m/s².
   
   Untuk tikungan datar dan kasar, maka kecepatan maksimum yang diperbolehkan supaya kendaraan tidak slip yaitu :
   
   

   vmax = √g.R.μs

   
   melaluiataubersamaini :
   v_max = laju maksimum kendaraan supaya tidak slip (m/s)
   g = percepatan gravitasi (m/s²)
   R = jari-jari putaran jalan (m)
   μ_s = koefisien ukiran statis.
   
   
   Pada rumus sama sekali tidak ada bemasukan massa. Artinya kecepatan maksimum tidak dipengaruhi oleh massa mobil. Massa yang diketahui spesialuntuk untuk mengecoh saja. 
   
   
   Berdasarkna rumus tersebut :
   ⇒ v_max = √g.R.μ_s 
   ⇒ v_max = √10.(20).(0,5)
   ⇒ v_max = √100
   ⇒ v_max = 10 m/s
   Jadi, supaya tidak slip, kecepatan kendaraan beroda empat dihentikan lebih dari 10 m/s.
   Jawaban : A 
   
   
2. Jika sebuah tikungan miring dan licin berjari-jari 19,2 m sanggup dilalui dengan kondusif oleh sebuah kendaraan yang melaju dengan kecepatan maksimum 12 m/s, maka sudut kemienteng jalan tersebut yaitu .....

   A. 37o	D. 23o
   B. 30o	E. 20o
   C. 27o

   
   Pembahasan :
   Dik : R = 19,2 m, v_max = 10 m/s, g = 10 m/s².
   
   Untuk tikungan yang miring dan licin, kecepatan maksimum yang diperbolehkan supaya kendaraan tidak slip yaitu :
   
   

   vmax = √g.R.tan θ

   
   melaluiataubersamaini : 
   v_max = laju maksimum kendaraan supaya tidak slip (m/s)
   g = percepatan gravitasi (m/s²)
   R = jari-jari putaran jalan (m)
   θ = sudut kemienteng jalan terhadap horizontal.
   
   Berdasarkan rumus tersebut :
   ⇒ v_max = √g.R.tan θ
   ⇒ 12 = √10.(19,2).tan θ
   ⇒ 144 = 192 tan θ
   ⇒ tan θ = ¾
   ⇒ θ = 37^o. 
   

   Jawaban : A
   
   
3. Agar sebuah tikungan datar sanggup dilalui dengan kondusif oleh kendaraan bekecepatan maksimum 15 m/s sedangkan gaya gesek statis jalan yaitu 0.5, jari-jari tikungan tersebut harus dibentuk sebesar .....

   A. 20 m	D. 45 m
   B. 30 m	E. 48 m
   C. 35 m

   
   Pembahasan :
   Dik : v_max = 15 m/s, g = 10 m/s², μ_s = 0,5.
   
   
   Berdasarkan rumus kecepatan pada tikungan datar dan bernafsu :
   

   ⇒ v_max = √g.R.μ_s 

   ⇒ 15 = √10.(R).(0,5)
   ⇒ 15 = √5R
   ⇒ 225 = 5R
   ⇒ R = 45 m.
   

   Jawaban : D

   
   
4. Sebuah truk berbelok pada tikungan miring dan bernafsu dengan jari-jari tikungan 20 m dan sudut kemienteng 37^o. Jika koefisien ukiran statis jalan yaitu 0,3; maka  kecepatan maksimum yang diperbolehkan yaitu .....

   A. 14,6 m/s	D. 20,5 m/s
   B. 16,4 m/s	E. 21,6 m/s
   C. 18,2 m/s

   
   Pembahasan :
   Dik : R = 20 m, g = 10 m/s², θ = 37^o, μ_s = 0,3.
   
   Pada tikungan yang miring dan kasar, kecepatan maksimum yang diperbolehkan supaya kendaraan tidak slip yaitu :
   
   

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

   
   melaluiataubersamaini :
   v_max = laju maksimum kendaraan supaya tidak slip (m/s)
   g = percepatan gravitasi (m/s²)
   R = jari-jari putaran jalan (m)
   μ_s = koefisien ukiran statis
   θ = sudut kemienteng 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

   ⇒ v_max² = 270,96
   ⇒ v_max = 16,4 m/s.
   Jawaban : B


5. Sebuah kendaraan beroda empat melaju dengan kecepatan 14 m/s dan berbelok pada sebuah tikungan berbentuk setengah bulat yang jari-jarinya 30 m. Percepatan sentripetal yang dialami kendaraan beroda empat tersebut yaitu ....

   A. 7,5 m/s2	D. 4,5 m/s2
   B. 6,5 m/s2	E. 4,3 m/s2
   C. 5,8 m/s2

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

   

   Percepatan sentripetal ialah percepatan yang dialami oleh benda yang bergerak melingkar. Pecepatan sentripetal sanggup dihitung dengan rumus diberikut :
   
   

   as = v2 R

   
   melaluiataubersamaini :
   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