Nama : Fikri Zaki Aditama NIM
: 1406385
SOAL KE-1
B1. Spatbor mobil dapat dibuat dari plat baja perisai sehingga tidak mungkin lekuk pada waktu terjadi tubrukan. Berikan sedikitnya tiga alasan mengapa hal tersebut tidak dilakukan dalam praktek. Jawab :
1. Komposisi logam dan karbon seimbang. 2. Baja mempunyai daya tarik, lengkung dan tekan yang sangat besar. 3. Baja sangat alot. C1. Selidikilah sepotong kayu. Uraikan beberapa karakterisitik struktur dan jelaskan hubungannya hubungannya dengan sifat kayu. Jawab :
1. Menahan Tarikan Kekuatan terbesar yang dapat ditahan oleh kayu adalah sejajar arah serat, sedangkan kekuatan tarikan tegak lurus arah serat lebih kecil dari pada sejajar serat. 2. Menahan Tekanan (Desakan) Kayu juga dapat menahan beban desak, baik tekanan sejajar serat maupun tegak lurus serat, misalnya sebagai bantalan kereta api. Daya tahan desak tegak lurus serat lebih kecil dibandingkan dengan sejajar serat. 3. Menahan Lenturan Daya tahan kayu terhadap lenturan bergantung pada jenis kayu, besar penampang kayu, berat badan, dan lebar bentangan. Apabila kayu dapat menahan lenturan maka kayu tersebut juga dapat menahan beban tetap
maupun beban kejut/pukulan. Sebagai bahan struktur, kayu biasanya diperdagangkan dengan ukuran tertentu dan dipakai dalam bentuk balok, papan, atau bentangan bulat. D1. Sebelum perang dunia II, sebuah perusahaan membuat badan mobil dari baja tahan karat. Hingga sekarang tidak ada pengkaratan. Kesulitan apa yang mungkin di jumpai andaikan semua mobil mengikuti desain ini? Jawab :
Massa mobil lebih besar, yang menyebabkan kebutuhan energi yang lebih besar pula untuk mengoperasikan mobil yang terbuat dari baja, kemudian energi tersebut dibebankan pada jumlah bahan bakar yang diperlukan. Hal tersebut akan berdampak pula pada harga mobil yang melambung tinggi karena hal tersebut diatas. M1. Ketangguhan adalah sama dengan luas daerah dibawah kurva teganganregangan. Apakah ini sesuai dengan konsep yang menyatakan bahwa ketangguhan sama dengan energi yang diperlukan untuk patah? Jawab :
Ya. Karena energi yang diperlukan untuk patah, diukur dari luas daerah dibawah kurva tegangan-renggangan.
O1. Kekuatan tarik adalah tegangan dimana regangan kembali dari elastik menjadi plastik. Berikan pendapat anda atas ketepatan pernyataan ini! Jawab :
Kekuatan tarik menunjukan kemampuan bahan dalam menahan gaya tarik karena terjadi perubahan dari elastik menjadi plastik dan ada titik dimana gaya maksimum yang dapat ditahan oleh bahan sebelum menghitung perubahan dengan cara membagi gaya maksimum dengan luasan penampang awal bahan.
R1. Periksalah stop kontak kabel penyambung gergaji listrik. Apakah diperlukan persyaratan untuk: (a) kekuatan luluh, (b) modulus elastisitas. (c) tahanan ( d) tekanan korosi. Jelaskan mengapa! Jawab:
Persyaratan dari a ke c perlu diperhatikan, karena hantaran arus listrik menghasilkan energi panas. Jadi material yang digunakan harus tahan terhadap perubahan suhu, deformasi, dan tahan korosi korosi bila kabel terkena cairan.
1.1.1
Ambilah kawat penyambung dari suatu alat rumah tangga seperti panggangan roti. Sebutkan semua jenis bahan yang digunakan dan alasan pemilihannya! Jawab :
1.
Tembaga : Di dalam kabel panggangan roti memakai material tembaga sebagai konduktor yang baik dan murah.
2.
PVC : Sebagai isolator dan pelindung tembaga dari bahan yang tidak diinginkan dalam menghantarkan arus listrik.
1.1.2
Perhatikan
lampu
pijar,
sebutkan
jenis-jenis
bahan
yang
digunakan
karakteristik termal dan listrik manakah yang di persyaratkan ? Jawab :
a) Kaca Konduktivitas panas dan ekspansi panas merupakan sifat termal yang penting dari kaca. Kedua sifat ini digunakan untuk menghitung besarnya perpindahan panas yang diterima oleh cairan kaca tersebut. Nilai dari tahanan kaca sekitar 1020 – 1020 – 1 1 Ω cm13. cm13. b) Kawat wolfram Wolfram memiliki titik lebur yang lebih tinggi dibandingkan zat nonaloy lainnya. yaitu 3695 K.
SOAL KE-2
1. Refraksi adalah pembelokan arah rambat cahaya karena memasuki dua medium yang kerapatannya berbeda. Contoh: Pensil dimasukan ke dalam gelas yang berisi air, maka pensil akan terlihat seperti bengkok/patah.
2. Difraksi adalah peristiwa pelenturan cahaya yang terjadi jika cahaya melalui celah yang sangat sempit. Contoh : cahaya yang melewati sela jari-jari yang kita rapatkan kemudian kita arahkan pada sumber cahaya yang jauh, misalnya lampu neon.
3. Scattering adalah penghamburan yang terjadi saat lintasan yang dilalui gelombang elektromagnetik mengandung objek yang berdimensi kecil dibandingkan dengan panjang gelombang dan dengan jumlah halangan pe r unit yang besar.
4. Absorpsi adalah fenomena fisik atau kimiawi atau suatu proses sewaktu atom, molekul, atau ion memasuki suatu fase limbak (bulk) lain yang bisa berupa gas, cairan, ataupun padatan.
SOAL KE-3
Jawab :
1. Sifat pembatas suatu bahan adalah indikator untuk menentukan kualitas dari bahan itu sendiri jika dilihat dari segi kualitas penyusun atau struktur bahan. Contohnya jika kita membuat suatu pesawat, kita harus memilih material penyusun badan pesawat dengan pembatas desain seperti kekuatan, keuletan dan regangan yang cukup baik agar pesawat bisa mengudara. 2. Material plastik yang digunakan untuk membuat sepeda memiliki regangan dan keuletan yang besar. Suatu material dengan regangan yang besar didapatkan dari suatu material yang berdeformasi dengan baik, sedangkan untuk keuletan keuletan berbanding lurus dengan dengan regangan melawan dalam kekuatan suatu material.
3. Design limitting properties for knife. knife. Pisau yang baik adalah pisau yang terbuat dari baja atau logam yang memiliki kandungan karbon tinggi. Dengan sifat logam memiliki tegangan tinggi dan regangan yang rendah sehingga memiliki sifat yang paling kuat agar bisa memotong ikan, daging dan yang lainnya. 4. Sifat pembatas desain untuk sarung tangan oven, sarung tangan oven bisa terbuat dari silikon yang bisa menahan panas dari loyang. Sarung tangan ini harus memiliki muai panas dan muai volume yang kecil, konduktivitas panas yang kecil. 5. Sifat pembatas desain untuk lampu filter filamen harus memiliki resutivitas yang tinggi, konduktivitas termal rendah agar tidak cepat memuai, pemilihan bahan yang tahan terhadap regangan agar tidak mudah berubah bentuk, dan sifat optik yang dapat memancarkan cahaya ke segala sudut ruangan. 6. Untuk membuat suatu tabung penampung bahan bakar dapat digunakan stainless steel, steel, namun jika material tersebut dapat di lengkungkan dan memiliki tabung yang dapat terlihat, bisa di gabungkan beberapa material dengan sifat-sifat yang saling berhubungan. Seperti stainless steel yang dihubungkan dengan aloy nikel yang memiliki sifat hampir serupa dengan gelas dengan ikatan α yang tinggi, setelah ketiga material tersebut dipasang dan memilki kesesuaian sifat agar tidak mudah patah barulah kaca pyrex pyrex dipasang agar bahan bakar bisa trelihat dari luar tabung. Teknik penggabungan ini juga dapat disebut sebagai penggabungan ekspansi. 7. Magnet terbuat dari logam logam yang memiliki sifat magnetik, diantaranya ada paramagnetik, diamagnetik dan ferromagnetik. Sabun bersifat basa, yang akan bereaksi dengan logam membentuk suatu oksida logam misalnya Fe2O3, CuO dan lainnya. Sehingga sedikit demi sedikit logam akan kehilangan sifat magnetnya, material paling baik untuk tempat
sabun adalah plastik atau keramik yang tidak akan bereaksi dengan sifat basa dari sabun. 8. Untuk lempeng CD yang mudah tergores atau retak, diperlukan material yang memiliki kekerasan tinggi yaitu memiliki ketahanan terhadap goresan. 9. Untuk pembuatan sepeda, rangka sepeda motor, dan ember anti pecah. 10. Untuk kacamata, alat-alat kimia dan lensa kamera.
