25
Chapter 1: Statics 1. The subject of mechanics deals with what happens to a body when ______ is / are applied to it. A) magnetic field B) heat C) forces D) neutrons E) lasers 2. ________________ still remains the basis of most of today’s engineering sciences. A) Newtonian Mechanics B) Relativistic Mechanics C) Greek Mechanics C) Euclidean Mechanics 3. For a statics problem your calculations show the final answer as 12345.6 N. What will you write as your final answer? A) 12345.6 N B) 12.3456 kN C) 12 kN D) 12.3 kN E) 123 kN 4. In three step IPE approach to problem solving, what does P stand for? A) Position B) Plan C) Problem D) Practical E) Possible

Mekanika Teknik

  • Upload
    jesica

  • View
    241

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Mekanika Teknik Module

Citation preview

Page 1: Mekanika Teknik

Chapter  1:  Statics  

1.  The  subject  of  mechanics  deals  with  what  happens  to  a  body  when  ______  is  /  are    applied  to  it.

A)  magnetic  field    B)  heat                C      )    forces D)  neutrons     E)  lasers

 

2.  ________________  still  remains  the  basis  of  most  of  today’s  engineering  sciences.  

A)  Newtonian  Mechanics     B)  Relativistic  Mechanics  

C)  Greek  Mechanics     C)  Euclidean  Mechanics  

 

3.  For  a  statics  problem  your  calculations  show  the  final  answer  as  12345.6  N.  What  will  you  write  as  your  final  answer?  

    A)  12345.6  N    

B)  12.3456  kN    

C)  12  kN        

D)  12.3  kN                            

E)  123  kN  

 

4.  In  three  step  IPE  approach  to  problem  solving,  what  does  P  stand  for?  

        A)  Position              

B)  Plan      

C)  Problem      

D)  Practical            

E)  Possible  

Page 2: Mekanika Teknik

Chapter  2:  Statics  

1.  The  dot  product  of  two  vectors  P  and  Q    is  defined  as

       A)  P  Q    cos  θ                      B)  P  Q  sin  θ     C)  P  Q  tan  θ       D)  P  Q  sec  θ    

 2.  The  dot  product  of  two  vectors  results  in  a  _________  quantity.

       A    )  Scalar                  B)  Vector C)  Complex                  D)  Zero

3.  If  a  dot  product  of  two  non-­‐zero  vectors  is  0,  then  the  two  vectors  must  be    _____________    to  each  other.  

      A)  Parallel  (pointing  in  the  same  direction)  

    B)  Parallel  (pointing  in  the  opposite  direction)  

    C)  Perpendicular  

      D)  Cannot  be  determined.    

4.  If  a  dot  product  of  two  non-­‐zero  vectors  equals  -­‐1,  then  the  vectors    must  be  ________  to  each  other.  

   A)  Parallel  (pointing  in  the  same  direction)                

   B)  Parallel  (pointing  in  the  opposite  direction)  

   C)  Perpendicular           D)  Cannot  be  determined.  

5.  The  dot  product  can  be  used  to  find  all  of  the  following  except  ____  .  

A)    sum  of  two  vectors       B)    angle  between  two  vectors  

C)    component  of  a  vector  parallel  to  another  line    

D)    component  of  a  vector  perpendicular  to  another  line  

6.  Find  the  dot  product  of  the  two  vectors  P  and  Q.  

      P    =  {5  i    +  2  j    +  3  k}  m            and              Q    =  {-­‐2  i  +  5  j    +    4  k}  m  

     A)      -­‐12    m                                  B)  12  m                                C)  12  m  2       D)      -­‐12    m  2                            E)  10  m  2    

 

Page 3: Mekanika Teknik

Chapter  2  (Cont.):  Statics    1.  Which  one  of  the  following  is  a  scalar  quantity?  

A)  Force     B)  Position      C)  Mass        D)  Velocity    2.  For  vector  addition,  you  have  to  use  ______  law.           A)  Newton’s  Second           B)  the  arithmetic           C)  Pascal’s             D)  the  parallelogram    3.  Can  you  resolve  a  2-­‐D  vector  along  two  directions,  which  are  not  at  90°  to  each  other?             A)  Yes,  but  not  uniquely.             B)  No.             C)  Yes,  uniquely.    4.  Can  you  resolve  a  2-­‐D  vector  along  three  directions  (say  at  0,  60,  and  120°)?             A)  Yes,  but  not  uniquely.             B)  No.           C)  Yes,  uniquely.    5.  Resolve  F  along  x  and  y  axes  and  write  it  in  vector  form,  for   θ=30 o,      F  =  {  ___________  }  N                A)  80  cos  (30°)  i    –    80  sin  (30°)    j        B)  80  sin  (30°)    i    +    80  cos  (30°)    j        C)  80  sin  (30°)    i    –      80  cos  (30°)    j          D)  80  cos  (30°)    i    +    80  sin  (30°)    j      6.  Determine  the  magnitude  of  the  resultant  (F1  +  F2)  force  in  N  ,  when      F1  =    {  10    i  +  20    j  }  N      and      F2  =  {  20    i    +  20    j  }  N  .          

A)  30    N                                  B)  40    N                              C)  50  N     D)  60    N                                  E)  70    N                              7.  Vector  algebra,  as    we  are  going  to  use  it,  is  based  on    a  ___________          coordinate  system.  A)  Euclidean            B)  Left-­‐handed            C)  Greek            D)  Right-­‐handed            E)  Egyptian    

y                                                  x  

  θ F=80 N

Page 4: Mekanika Teknik

8.  The  symbols  α,  β,  and    γ  designate  the  __________    of  a  3-­‐D  Cartesian  vector.             A)  Unit  vectors                        B)  Coordinate  direction  angles             C)  Greek  societies            D)  X,  Y  and  Z  components      9.  If  you  know  only  uA,  you  can  determine  the  ________  of    A  uniquely.             A)  magnitude         B)  angles  (α,  β  and  γ)               C)  components  (AX,  AY,  &  AZ)     D)  All  of  the  above.    10.  For  a  force  vector,  the  following  parameters  are  randomly  generated.    The  magnitude  is    0.9  N,    α=  30º  ,  β=    70º  ,  γ  =    100º.    What  is  wrong  with  this  3-­‐D  vector  ?     A)  Magnitude  is  too  small.       B)  Angles  are  too  large.     C)  All  three  angles  are  arbitrarily  picked.     D)  All  three  angles  are  between  0º  to  180º.    11.    What  is  not  true  about  an  unit  vector,  uA  ?                 A)  It  is  dimensionless.               B)  Its  magnitude  is  one.               C)  It  always  points  in  the  direction  of  positive  X-­‐  axis.               D)  It  always  points  in  the  direction  of  vector  A.    12.  If    F  =  {10  i  +  10  j  +  10  k}  N    and    G  =  {20  i  +  20  j  +  20  k  }  N,    then  F  +  G  =  {  ____  }  N                   A)  10  i  +  10  j  +  10  k                   B)  30  i  +  20  j  +  30  k                   C)  –  10  i  –  10  j  –  10  k                   D)  30  i  +  30  j  +  30  k    13.    A    position  vector,  rPQ,  is  obtained  by     A)    Coordinates  of  Q  minus  coordinates  of    P     B)    Coordinates  of  P  minus  coordinates  of    Q     C)    Coordinates  of  Q  minus  coordinates  of  the  origin     D)    Coordinates  of  the  origin  minus  coordinates  of  P    14.    A  force  of  magnitude  F,  directed  along  a  unit  vector  U,  is  given  by  F  =  ______  .     A)    F  (U)               B)    U  /  F               C)    F  /  U               D)    F  +  U     E)    F  –  U    

Page 5: Mekanika Teknik

15.    P  and  Q  are  two  points  in  a  3-­‐D  space.  How  are  the  position  vectors  rPQ  and  rQP  related?     A)  rPQ    =      rQP            B)  rPQ    =    -­‐  rQP       C)  rPQ    =    1/rQP            D)  rPQ    =      2  rQP    16.  If    F    and    r    are  force  vector  and  position  vectors,  respectively,  in  SI  units,  what  are  the  units  of  the  expression    (r  *  (F  /  F))  ?             A)  Newton              B)  Dimensionless     C)  Meter              D)  Newton  -­‐  Meter     E)  The  expression  is  algebraically  illegal.    17.    Two  points  in  3  –  D  space  have  coordinates  of    P  (1,  2,  3)  and  Q  (4,  5,  6)  meters.  The  position  vector  rQP    is  given  by           A)  {3  i      +    3  j    +    3    k}  m     B)  {–  3  i    –    3  j    –    3  k}  m           C)  {5  i    +    7  j    +    9  k}  m     D)  {–  3  i    +    3  j    +    3  k}  m     E)  {4  i    +    5  j    +      6  k}  m    18.    Force  vector,  F,  directed  along  a  line  PQ  is  given  by             A)  (F/  F)  rPQ   B)  rPQ/rPQ                 C)  F(rPQ/rPQ)   D)  F(rPQ/rPQ)          

Page 6: Mekanika Teknik

Chapter  3.  Statics    1.    Particle  P  is  in  equilibrium  with  five  (5)  forces  acting  on  it  in      3-­‐D  space.    How  many  scalar  equations  of  equilibrium  can  be  written  for  point  P?          A)  2     B)  3            C)  4   D)  5                          E)  6    2.  In  3-­‐D,  when  a  particle  is  in  equilibrium,  which  of  the  following  equations  apply?  

A)  (Σ  Fx)  i    +  (Σ  Fy)    j    +    (Σ  Fz)  k    =    0    B)    Σ  F    =    0  C)  Σ  Fx    =    Σ  Fy    =    Σ  Fz    =    0  D)  All  of  the  above.  E)  None  of  the  above.  

 3.    In  3-­‐D,  when  you  know  the  direction  of  a  force  but  not  its  magnitude,  how  many  unknowns  corresponding  to  that  force  remain?     A)  One                B)  Two                  C)  Three                  D)  Four    4.  If  a  particle  has  3-­‐D  forces  acting  on  it  and  is  in  static  equilibrium,  the  components  of  the  resultant  force  (Σ  Fx,  Σ  Fy,  and  Σ  Fz  )  ___  .             A)  have  to  sum  to  zero,  e.g.,  -­‐5  i  +    3  j    +    2    k           B)  have  to  equal  zero,  e.g.,  0  i  +    0  j    +    0    k           C)  have  to  be  positive,  e.g.,  5  i  +    5  j    +    5    k             D)  have  to  be  negative,  e.g.,  -­‐5  i  -­‐    5  j    -­‐    5    k    5.  In  3-­‐D,  when  you  don’t  know  the  direction  or  the  magnitude  of  a  force,  how  many  unknowns  do  you  have  corresponding  to  that  force?             A)  One                B)  Two              C)  Three              D)  Four    6.  When  a  particle  is  in  equilibrium,  the    sum  of  forces  acting  on  it  equals  ___  .    (Choose  the  most  appropriate  answer)            A)  A  constant                                            B)  A  positive  number                    C)  Zero                  D)  A  negative  number          E)  An  integer      7.  For  a  frictionless  pulley  and  cable,  tensions  in  the  cable  (T1  and  T2)  are  related  as  _____  .     A)  T1  >  T2     B)  T1  =  T2     C)  T1  <  T2     D)  T1  =  T2  sin  θ      

Page 7: Mekanika Teknik

8.    Assuming  you  know  the  geometry  of  the  ropes,  you  cannot  determine  the  forces  in  the  cables  in  which  system  below?  A,  B,  or  C  ?     A)     B)     C)  

   9.    Why?  

A)  The  weight  is  too  heavy.           B)  The  cables  are  too  thin.         C)  There  are  more  unknowns  than  equations.             D)  There  are  too  few  cables  for  a  1000  lb      weight.      10.          

       The  correct  answer  is:  (D)    

11.                          The  correct  answer  is:  (B)  

Page 8: Mekanika Teknik

Chapter  4.  Statics    1.    When  determining  the  moment  of  a  force  about  a  specified  axis,  the  axis  must  be  along  _____________.             A)  the  x  axis                                            B)  the  y  axis                          C)  the  z  axis             D)  any  line  in  3-­‐D  space      E)  any  line  in  the  x-­‐y  plane    2.  The  triple  scalar  product    u  •  (  r  ×  F  )  results  in                   A)  a  scalar  quantity  (  +  or  -­‐  ).           B)  a  vector  quantity.                 C)  zero.                         D)  a  unit  vector.                         E)  an  imaginary  number.    3.  The  vector  operation  (P  ×  Q)  •  R  equals             A)  P  ×  (Q  •  R).             B)  R  •  (P  ×  Q).             C)  (P  •  R)  ×  (Q  •  R).             D)  (P  ×  R)  •  (Q  ×  R  ).    4.    For  finding  the  moment  of  the  force  F  about  the  x-­‐axis,  the  position  vector  in  the  triple  scalar  product  should  be  ___  .             A)  rAC                                                  B)  rBA                 C)  rAB                                                  D)  rBC        5.  If  r  =  {1  i  +  2  j}  m    and  F    =  {10  i  +  20  j  +  30  k}  N,    then  the  moment  of    F  about  the  y-­‐axis  is    ____  N·m.             A)  10                                              B)  -­‐30             C)  -­‐40                                            D)  None  of  the  above.            6.  In  statics,  a  couple  is  defined  as  __________  separated  by  a  perpendicular  distance.     A)  two  forces  in  the  same  direction     B)  two  forces  of  equal  magnitude           C)  two  forces  of  equal  magnitude  acting  in  the  same  direction     D)  two  forces  of  equal  magnitude  acting  in  opposite  directions    7.  The  moment  of  a  couple  is  called  a  _________  vector.             A)  Free                        B)  Spin                          C)  Romantic                      D)  Sliding      

Page 9: Mekanika Teknik

8.                The  correct  answer  is:  (B)    9.  If  three  couples  act  on  a  body,  the  overall  result  is  that          A)  The  net  force  is  not  equal  to  0.        B)  The  net  force  and  net  moment  are  equal  to  0.        C)  The  net  moment  equals  0  but  the  net  force  is  not    necessarily  equal  to  0.        D)  The  net  force  equals  0  but  the  net  moment  is  not  necessarily  equal  to  0  .      10.                The  correct  answer  is:  (B)        11.  You  can  determine  the  couple  moment  as  M  =  r  ×  F.                          If  F  =  {  -­‐20  k}  lb,  then  r  is  

 A)  rBC     B)  rAB  

  C)  rCB     D)  rBA        The  correct  answer  is:  (D)      

Page 10: Mekanika Teknik

12.                      The  correct  answer  is:  (C)    13.  The  line  of  action  of  the  distributed  load’s  equivalent  force  passes  through  the  ______  of  the  distributed  load.                  

A)    Centroid      B)    Mid-­‐point              C)    Left  edge      D)    Right  edge    14.  What  is  the  location  of  FR,  i.e.,    the  distance  d?    A)  2  m   B)  3  m                C)  4  m   D)  5  m    E)  6  m      15.  If    F1  =  1  N,    x1  =  1  m,    F2  =    2  N  and  x2  =  2  m,  what  is  the  location  of  FR,  i.e.,  the  distance  x.      A)  1  m                      B)  1.33  m        C)  1.5  m   D)  1.67  m        E)  2  m      16.  FR    =    ____________     A)  12  N          B)  100  N     C)  600  N          D)  1200  N    17.  x    =    __________.             A)  3  m        B)  4  m    

C)  6  m        D)  8  m    

Page 11: Mekanika Teknik

 18.                The  correct  answer  is:  (B)      19.    The  moment  of  force  F  about  point  O  is  defined  as    MO  =  ___________  .                A)  r    x    F     B)  F  x    r        C)  r    •    F     D)  r  *    F      20.    If    M  =  r  ×    F,  then  what  will  be  the  value  of    M  •  r  ?     A)  0     B)  1  

C)  r  2    F   D)  None  of  the  above.    21.                    The  correct  answer  is:  (D)    22.    If    r    =  {  5  j  }  m  and    F    =  {  10  k  }  N,      the  moment    r  x  F    equals      {  _______  }  N·m.        A)    50  i                      B)    50  j                        C)  –50  i        D)  –  50  j                  E)    0    23.    Using  the  CCW  direction  as  positive,  the  net  moment  of  the  two  forces  about  point  P  is          A)    10    N  ·m                      B)      20  N  ·m                                  C)    -­‐  20  N  ·m                    D)    40  N  ·m                                  E)    -­‐  40  N  ·m  

Page 12: Mekanika Teknik

24.  A  general  system  of  forces  and  couple  moments  acting  on  a  rigid  body  can  be  reduced  to  a  ___  .          A)  single  force          B)  single  moment          C)  single  force  and  two  moments          D)  single  force  and  a  single  moment    25.  The  original  force  and  couple  system  and  an  equivalent  force-­‐couple  system  have  the  same  _____  effect  on  a  body.              A)  internal                  B)  external              C)  internal  and  external              D)  microscopic              26.  Consider  two  couples  acting  on  a  body.  The  simplest  possible  equivalent  system  at  any  arbitrary  point  on  the  body  will  have            A)  One  force  and  one  couple  moment.            B)  One  force.            C)  One  couple  moment.            D)  Two  couple  moments.      27.  The  forces  on  the  pole  can  be  reduced  to  a  single  force  and  a  single  moment  at  point  ____  .            A)  P       B)  Q           C)  R      D)  S       E)  Any  of  these  points.      28.  For  this  force  system,  the  equivalent  system  at  P  is  ___________    .            A)  FRP  =  40  lb  (along  +x-­‐dir.)  and  MRP  =  +60  ft  ·lb            B)  FRP  =  0  lb  and  MRP  =  +30  ft  ·  lb            C)  FRP  =  30  lb  (along  +y-­‐dir.)  and    MRP  =  -­‐30  ft  ·lb            D)  FRP  =  40  lb  (along  +x-­‐dir.)  and  MRP  =  +30  ft  ·lb      29.  Consider  three  couples  acting  on  a  body.  Equivalent  systems  will  be  _______  at  different  points  on  the  body.          A)    Different  when  located          B)    The  same  even  when  located          C)    Zero  when  located            D)    None  of  the  above.      

R

ZS

Q

P

XY

Page 13: Mekanika Teknik

Chapter  5:  Statics    

1.  If  a  support  prevents  translation  of  a  body,  then  the  support  exerts  a  ___________  on  the  body.            A)  Couple  moment            B)  Force            C)  Both    A  and  B.            D)  None  of  the  above      2.  Internal  forces  are  _________  shown  on  the  free  body  diagram  of  a  whole  body.          A)  Always        B)  Often        C)  Rarely        D)  Never      3.  The  beam  and  the  cable  (with  a  frictionless  pulley  at  D)  support  an  80  kg  load  at  C.    In  a  FBD  of  only  the  beam,  there  are  how  many  unknowns?            A)    2  forces  and  1  couple  moment                B)    3  forces  and  1  couple  moment            C)    3  forces                    D)    4  forces    4.  If  the  directions  of  the  force  and  the  couple  moments  are  both  reversed,  what  will  happen  to  the  beam?      A)   The  beam  will  lift  from  A.      B)   The  beam  will  lift  at  B.      C)   The  beam  will  be  restrained.      D)   The  beam  will  break.    5.  Internal  forces  are  not  shown  on  a  free-­‐body  diagram  because  the  internal  forces  are_____.    (Choose  the  most  appropriate  answer.)      A)    Equal  to  zero            B)  Equal  and  opposite  and  they  do  not  affect  the  calculations        C)    Negligibly  small                D)  Not  important        6.  How  many  unknown  support  reactions      are  there  in  this  problem?     A)   2  forces  and  2  couple  moments     B)   1  force  and  2  couple  moments     C)   3  forces     D)   3  forces  and  1  couple  moment  

Page 14: Mekanika Teknik

7.  The  three  scalar  equations  ∑  FX    =      ∑  FY    =      ∑  MO    =    0,  are  ____  equations  of  equilibrium  in  two  dimensions.  

A)    Incorrect         B)    The  only  correct  C)    The  most  commonly  used     D)    Not  sufficient  

   8.  A  rigid  body  is  subjected  to  forces  as  shown.  This  body  can  be  considered  as  a    ______    member.     A)   Single-­‐force     B)        Two-­‐force     C)   Three-­‐force     D)        Six-­‐force    9.  For  this  beam,  how  many  support  reactions  are  there  and  is  the  problem  statically  determinate?  

A)    (2,  Yes)     B)    (2,  No)    C)    (3,  Yes)     D)    (3,  No)  

   10.  The  beam  AB  is  loaded  and  supported  as  shown:  a)  how  many  support  reactions  are  there  on  the  beam,  b)  is  this  problem  statically  determinate,  and  c)  is  the  structure  stable?      

A)    (4,  Yes,  No)   B)    (4,  No,  Yes)     C)    (5,  Yes,  No)   D)    (5,  No,  Yes)        11.  Which  equation  of  equilibrium  allows  you  to  determine  FB  right  away?     A)  ∑  FX  =  0          B)    ∑  FY      =      0     C)  ∑  MA  =  0        D)    Any  one  of  the  above.    12.  A  beam  is  supported  by  a  pin  joint  and  a  roller.    How  many  support  reactions  are  there  and  is  the  structure  stable  for  all  types  of  loadings?     A)   (3,  Yes)     B)      (3,  No)     C)   (4,  Yes)     D)      (4,  No)    13.  If  a  support  prevents  rotation  of  a  body  about  an  axis,  then  the  support  exerts  a    ________    on  the  body  about  that  axis.  A)    Couple  moment   B)      Force                  C)    Both  A  and  B.   D)      None  of  the  above.  

Page 15: Mekanika Teknik

14.  When  doing  a  3-­‐D  problem  analysis,  you  have    ________    scalar  equations  of  equilibrium.  

A)    3       B)      4       C)    5       D)      6    15.  The  rod  AB  is  supported  using  two  cables  at  B  and  a  ball-­‐and-­‐socket  joint  at  A.    How  many  unknown  support  reactions  exist  in  this  problem?              

A)    5  force  and  1  moment  reaction                 B)    5  force  reactions               C)    3  force  and  3  moment  reactions               D)      4  force  and  2  moment  reactions    16.  If  an  additional  couple  moment  in  the  vertical  direction  is  applied  to  rod  AB  at  point  C,  then  what  will  happen  to  the  rod?                A)  The  rod  remains  in  equilibrium  as  the  cables  provide  the  necessary  support  reactions.        B)  The  rod  remains  in  equilibrium  as  the  ball-­‐and-­‐socket  joint  will  provide  the  necessary  resistive  reactions.        C)  The  rod  becomes  unstable  as  the  cables  cannot  support  compressive  forces.        D)  The  rod  becomes  unstable  since  a  moment  about  AB  cannot  be  restricted.    17.  A  plate  is  supported  by  a  ball-­‐and-­‐socket  joint  at  A,  a  roller  joint  at  B,  and  a  cable  at  C.  How  many  unknown  support  reactions  are  there  in  this  problem?              A)  4  forces  and  2  moments              B)  6  forces              C)  5  forces              D)  4  forces  and  1  moment      18.  What  will  be  the  easiest  way  to  determine  the  force  reaction  BZ  ?              A)  Scalar  equation    ∑  FZ  =  0              B)  Vector  equation  ∑  MA  =  0              C)  Scalar  equation  ∑  MZ  =  0              D)  Scalar  equation  ∑  MY    =  0    

Page 16: Mekanika Teknik

Chapter  6:  Statics    1.  In  the  method  of  sections,  generally  a  “cut”  passes  through  no  more  than  _____  members  in  which  the  forces  are  unknown.              A)    1                                B)    2     C)    3                                                    D)    4    2.  If  a  simple  truss  member  carries  a  tensile  force  of  T  along  its  length,  then  the  internal  force  in  the  member  is    ______  .            A)    Tensile  with  magnitude  of  T/2              B)    Compressive  with  magnitude  of  T/2            C)    Compressive  with  magnitude  of  T              D)    Tensile  with  magnitude  of  T    3.  Can  you  determine  the  force  in  member  ED  by  making  the  cut  at  section  a-­‐a?  Explain  your  answer.           A)  No,  there    are  4  unknowns.           B)  Yes,  using  Σ  MD    =    0  .           C)  Yes,  using  Σ  ME    =    0  .           D)  Yes,  using  Σ  MB  =    0  .    4.  If  you  know  FED,    how  will  you  determine  FEB  ?            A)  By  taking  section  b-­‐b  and  using  Σ  ME  =  0            B)  By  taking  section  b-­‐b,  and  using  Σ  FX  =  0                        and  Σ  FY  =  0            C)  By  taking  section  a-­‐a  and  using  Σ  MB  =  0            D)  By  taking  section  a-­‐a  and  using  Σ  MD  =  0    5.  As  shown,  a  cut  is  made  through  members  GH,  BG  and  BC  to  determine  the  forces  in  them.  Which  section  will  you  choose  for  analysis  and  why?            A)    Right,  fewer  calculations.            B)    Left,  fewer  calculations.            C)    Either  right  or  left,  same  amount  of  work.            D)    None  of  the  above,  too  many  unknowns.    6.  When  determining  the  force  in  member  HG  in  the  previous  question,  which  one  equation  of  equilibrium  is  best  to  use?        A)    Σ  MH    =    0        B)    Σ  MG    =  0        C)    Σ  MB    =  0        D)    Σ  MC    =  0  

Page 17: Mekanika Teknik

7.  Frames  and  machines  are  different  as  compared  to  trusses  since  they  have  ___________.    A)    Only  two-­‐force  members           B)    Only  multiforce  members  C)    At  least  one  multiforce  member       D)      At  least  one  two-­‐force  member    8.  Forces  common  to  any  two  contacting  members  act  with  ______  on  the  other  member.  A)    Equal  magnitudes  but  opposite  sense  B)    Equal  magnitudes  and  the  same  sense  C)    Different  magnitudes  but  opposite  sense  D)    Different  magnitudes  but  the  same  sense    9.  The  figures  show  a  frame  and  its  FBDs.  If  an  additional  couple  moment  is  applied  at  C,  then  how  will  you  change  the  FBD  of  member  BC  at  B?    

A)   No  change,  still  just  one  force  (FAB)  at  B.  B)   Will  have  two  forces,  BX    and  BY,  at  B.  C)   Will  have  two  forces  and  a  moment  at  B.  D)   Will  add  one  moment  at  B.    10.  The  figures  show  a  frame  and  its  FBDs.    If  an  additional  force  is  applied  at  D,  then  how  will  you  change  the  FBD  of  member  BC  at  B?                A)   No  change,  still  just  one  force  (FAB)  at  B.  B)   Will  have  two  forces,  BX    and  BY,  at  B.  C)   Will  have  two  forces  and  a  moment  at  B.  D)   Will  add  one  moment  at  B.    11.    When  determining  the  reactions  at  joints  A,  B,  and  C,  what  is  the  minimum  number  of  unknowns  for  solving  this  problem?  A)  3              B)  4            C)  5      D)    6    12.  For  the  above  problem,  imagine  that  you  have  drawn  a  FBD  of  member  AB.    What  will  be  the  easiest  way  to  write  an  equation  involving  unknowns  at  B?    A)   ∑  MC    =      0     B)      ∑  MB      =      0  C)   ∑  MA    =      0     D)      ∑  FX    =      0            

Page 18: Mekanika Teknik

13.  One  of  the  assumptions  used  when  analyzing  a  simple  truss  is  that  the  members  are  joined  together  by  __________.    A)    Welding     B)    Bolting   C)    Riveting     D)  Smooth  pins            E)    Super  glue    14.  When  using  the  method  of  joints,  typically  _________  equations  of  equilibrium  are  applied  at  every  joint.      

A)   Two     B)      Three     C)   Four       D)      Six      15.  Truss  ABC  is  changed  by  decreasing  its  height  from  H    to  0.9  H.    Width  W  and  load  P  are  kept  the  same.  Which  one  of  the  following  statements  is  true  for  the  revised  truss  as  compared  to  the  original  truss?     A)    Force  in  all  its  members  have  decreased.     B)    Force  in  all  its  members  have  increased.     C)    Force  in  all  its  members  have  remained  the  same.     D)    None  of  the  above.      16.  For  this  truss,  determine  the  number  of  zero-­‐force  members.  

A)  0     B)  1     C)  2      D)  3     E)  4  

       17.  Using  this  FBD,  you  find  that  FBC  =    –  500  N.    Member  BC  must  be  in  __________.  A)  Tension     B)  Compression    C)    Cannot  be  determined        18.  For  the  same  magnitude  of  force  to  be  carried,  truss  members  in  compression  are  generally  made  _______  as  compared  to  members  in  tension.            A)    Thicker   B)      Thinner     C)      The  same  size    

Page 19: Mekanika Teknik

Chapter  7:  Internal  Forces    1.  In  a  multiforce  member,  the  member  is  generally  subjected  to  an  internal  _________.  

A)    Normal  force                                                  B)      Shear  force  C)    Bending  moment                                  D)    All  of  the  above.  

 2.  In  mechanics,  the  force  component  V  acting  tangent  to,  or  along  the  face  of,  the  section  is  called  the  _________  .  

 A)    Axial  force                                    B)    Shear  force  C)    Normal  force                          D)    Bending  moment    

 3.  A  column  is  loaded  with  a  vertical  100  N  force.  At    which  sections  are  the  internal  loads  the  same?        A)    P,  Q,  and  R                                              B)    P  and  Q        C)    Q  and  R                                                        D)  None  of  the  above.        4.  A  column  is  loaded  with  a  horizontal  100  N  force.      At  which  section  are  the  internal  loads  largest?       A)    P     B)    Q  

C)    R     D)    S      5.  Determine  the  magnitude  of  the  internal  loads          (normal,  shear,  and  bending  moment)  at  point  C.            

A)        (100  N,  80  N,  80  N  m)                     B)        (100  N,  80  N,  40  N  m)             C)        (80  N,  100  N,  40  N  m)             D)        (80  N,  100  N,  0  N  m  )      6.  A  column  is  loaded  with  a  horizontal  100    N  force.        At  which  section  are  the  internal  loads  the  lowest?        

A)      P                                                                    B)    Q           C)      R                                                                    D)    S  

Page 20: Mekanika Teknik

Chapter  8:  Friction    1.  A  friction  force  always  acts  _____  to  the  contact  surface.  

A)    Normal     B)    At  45°  C)    Parallel     D)    At  the  angle  of  static  friction    

 2.  If  a  block  is  stationary,  then  the  friction  force  acting  on  it  is  ________  .  

A)    ≤    µs  N     B)    =    µs  N  C)    ≥    µs  N     D)    =    µk  N  

   3.  A  100  lb  box  with  a  wide  base  is  pulled  by  a  force  P  and    µs  =  0.4.    Which  force  orientation  requires  the  least  force  to  begin  sliding?                

A)    P(A)                                                    B)    P(B)               C)    P(C)                                                    D)    Can  not  be  determined      4.  A  ladder  is  positioned  as  shown.  Please  indicate    the  direction  of  the  friction  force  on  the  ladder  at  B.                

A)      ↑                                                            B)      ↓                 C)                                                                        D)            5.  A  10  lb  block  is  in  equilibrium.    What  is  the  magnitude  of  the  friction  force  between  this  block  and  the  surface?     A)   0    lb     B)      1    lb     C)   2    lb     D)      3    lb        6.  The  ladder  AB  is  positioned  as  shown.    What  is  the  direction  of  the  friction  force    on  the  ladder  at  B.       A)       B)           C)        ←       D)  ↑        

Page 21: Mekanika Teknik

Chapter  9:  Centroid,  Center  of  Gravity,  and  Center  of  Mass    1.  The    _________  is  the  point  defining  the  geometric  center  of  an  object.  

A)    Center  of  gravity                    B)      Center  of  mass  C)   Centroid        D)        None  of  the  above    

 2.  To  study  problems  concerned  with  the  motion  of  matter  under  the  influence  of  forces,  i.e.,  dynamics,  it  is  necessary  to  locate  a  point  called    ________.     A)   Center  of  gravity   B)      Center  of  mass     C)   Centroid     D)      None  of  the  above      3.  The  steel  plate  with  known  weight  and  non-­‐uniform  thickness  and  density  is  supported  as  shown.  Of  the  three  parameters  (CG,  CM,  and  centroid),  which  one  is  needed  for  determining  the  support  reactions?  Are  all  three  parameters    located  at  the  same  point?  

 A)   (center  of  gravity,    no)  B)   (center  of  gravity,  yes)  C)   (centroid,    yes)  D)   (centroid,    no)  

 4.  When  determining  the  centroid  of  the  area  above,  which  type  of  differential  area  element  requires  the  least  computational  work?       A)   Vertical     B)      Horizontal     C)   Polar     D)      Any  one  of  the  above.      5.  If  a  vertical  rectangular  strip  is  chosen  as  the  differential  element,  then  all  the  variables,  including  the  integral  limit,  should  be  in  terms  of  _____  .     A)   x     B)      y     C)   z     D)      Any  of  the  above.        6.  If  a  vertical  rectangular  strip  is  chosen,  then  what  are  the  values  of  x  and  y?     A)   (x  ,    y)     B)      (x  /  2  ,      y  /  2)     C)   (x  ,    0)     D)      (x  ,    y  /  2)  

Page 22: Mekanika Teknik

7.  A  composite  body  in  this  section  refers  to  a  body  made  of  ____.  A)    Carbon  fibers  and  an  epoxy  matrix  B)    Steel  and  concrete  C)    A  collection  of  “simple”  shaped  parts  or  holes  D)    A  collection  of  “complex”  shaped  parts  or  holes  

 8.  The  composite  method  for  determining  the  location  of  the  center  of  gravity  of  a  composite  body  requires  _______.  

A)  Integration     B)  Differentiation  C)  Simple  arithmetic   D)  All  of  the  above.  

 9.  Based  on  the  typical  centroid  information,  what  is  the  minimum  number  of  pieces  you  will  have  to  consider  for  determining  the  centroid  of  the  area  shown  at  the  right?      

 A)  1          B)  2            C)  3            D)  4      10.  A  storage  box  is  tilted  up  to  clean  the  rug  underneath  the  box.    It  is  tilted  up  by  pulling  the  handle  C,  with  edge  A  remaining  on  the  ground.  What  is  the  maximum  angle  of  tilt  (measured  between  bottom  AB  and  the  ground)  possible  before  the  box  tips  over?     A)   30°   B)      45  °            C)    60  °            D)    90  °      11.  A  rectangular  area  has  semicircular  and  triangular  cuts  as  shown.    For  determining  the  centroid,  what  is  the  minimum  number  of  pieces  that  you  can  use?       A)   Two     B)      Three     C)   Four     D)      Five      12.  For  determining  the  centroid  of  the  area,  two  square  segments  are  considered;  square  ABCD  and  square  DEFG.    What  are  the  coordinates      (x,  y  )  of  the  centroid  of  square  DEFG?     A)   (1,  1)  m               B)    (1.25,  1.25)  m     C)   (0.5,  0.5  )  m     D)    (1.5,  1.5)  m        

Page 23: Mekanika Teknik

Chapter  10:  Area  Moment  of  Inertia    1.  The  definition  of  the  Moment  of  Inertia  for  an  area  involves  an  integral  of  the  form          A)  ∫  x  dA.       B)    ∫  x2  dA.            C)  ∫  x2  dm.     D)    ∫  m  dA.    2.  Select  the  SI  units  for  the  Moment  of  Inertia  for  an  area.          A)    m3             B)    m4             C)    kg·m2               D)    kg·m3        3.  A  pipe  is  subjected  to  a  bending  moment  as  shown.    Which  property  of  the  pipe  will  result  in  lower  stress  (assuming  a  constant  cross-­‐sectional  area)?  A)    Smaller  Ix            B)    Smaller    Iy  C)    Larger  Ix                D)    Larger  Iy      4.  In  the  figure  to  the  right,  what  is  the  differential  moment  of  inertia  of  the  element  with  respect  to  the  y-­‐axis  (dIy)?     A)    x2    y  dx                B)    (1/12)  x3    dy     C)    y2    x    dy                D)    (1/3)  y  dy                5.  When  determining  the  MoI  of  the  element  in  the  figure,  dIy  equals           A)    x  2    dy                      B)    x  2    dx     C)  (1/3)    y  3  dx          D)    x  2.5    dx      6.  Similarly,  dIx  equals                  

A)  (1/3)    x  1.5  dx        B)      y  2    dA             C)  (1  /12)    x  3  dy          D)    (1/3)    x  3    dx      

 

 

 

Page 24: Mekanika Teknik

7.  The  parallel-­‐axis  theorem  for  an  area  is  applied  between  A)    An  axis  passing  through  its  centroid  and  any  corresponding  parallel  axis.  B)  Any  two  parallel  axis.          C)  Two  horizontal  axes  only.        D)  Two  vertical  axes  only.    8.  The  moment  of  inertia  of  a  composite  area  equals  the  ____  of  the  MoI  of  all  of  its  parts.  

A)    Vector  sum     B)    Algebraic  sum  (addition  or  subtraction)  C)    Addition       D)    Product  

 9.  For  the  area  A,  we  know  the  centroid’s  (C)  location,  area,  distances  between  the  four  parallel  axes,  and  the  MoI  about  axis  1.    We  can  determine  the  MoI  about  axis  2  by  applying  the  parallel  axis  theorem  ___  .  A)  Between  axes  1  and  3  and  then  between  the  axes  3  and  2.  B)  Directly  between  the  axes  1  and  2.  C)  Between  axes  1  and  4  and  then  axes  4  and  2.  D)  None  of  the  above.      10.  For  the  same  case,  consider  the  MoI  about  each  of  the  four  axes.    About  which  axis  will  the  MoI  be  the  smallest  number?  A)   Axis  1   B)   Axis  2  C)   Axis  3   D)   Axis  4  E)   Can  not  tell.            11.  For  the  given  area,  the  moment  of  inertia  about  axis  1  is  200  cm4  .  What  is  the  MoI  about  axis  3  (the  centroidal  axis)?     A)   90    cm  4     B)      110      cm  4     C)   60    cm  4     D)      40      cm  4      12.  The  moment  of  inertia  of  the  rectangle  about    the  x-­‐axis    equals     A)   8  cm  4.     B)    56  cm  4  .     C)   24  cm  4  .         D)    26  cm  4  .      

Page 25: Mekanika Teknik

Chapter  10  (cont.):  Mass  Moment  of  Inertia    1.  The  formula  definition  of  the  mass  moment  of  inertia  about  an  axis  is  ___________  .              A)      ∫  r  dm                                                      B)      ∫  r2  dm              C)      ∫  m  dr                                                      D)      ∫  m2  dr    2.  The  parallel-­‐axis  theorem  can  be  applied  to  determine        ________  .          A)  Only  the  MoI                                                    B)  Only  the  MMI          C)  Both  the  MoI  and  MMI                    D)  None  of  the  above.  Note:  MoI  is  the  moment  of  inertia  of  an  area  and  MMI  is  the  mass  moment  inertia  of  a  body    3.  Consider  a  particle  of  mass  1  kg  located  at  point  P,  whose  coordinates  are  given  in  meters.  Determine  the  MMI  of  that  particle  about  the  z  axis.           A)    9  kg·m2                                                                      B)  16  kg·m2           C)    25  kg·m2                                        D)  36  kg·m2    4.  Consider  a  rectangular  frame  made  of  four  slender  bars  with  four  axes  (zP,  zQ,  zR  and  zS)  perpendicular  to  the  screen  and  passing  through  the  points  P,  Q,  R,  and  S  respectively.    About  which  of  the  four  axes  will  the  MMI  of  the  frame  be  the  largest?              A)    zP                                                B)  zQ                                C)    zR                    D)    zS                                E)  Not  possible  to  determine      5.  A  particle  of  mass  2  kg  is  located  1  m  down  the  y-­‐axis.  What  are  the  MMI  of  the  particle  about  the  x,  y,  and  z  axes,  respectively?            A)    (2,  0,  2)                                              B)    (0,  2,  2)            C)    (0,  2,  2)                                              D)    (2,  2,  0)    6.  Consider  a  rectangular  frame  made  of  four  slender  bars  and  four  axes  (zP,  zQ,  zR  and  zS)  perpendicular  to  the  screen  and  passing  through  points  P,  Q,  R,  and  S,  respectively.    About  which  of  the  four  axes  will  the    MMI  of  the  frame  be  the  lowest?            A)    zP                                                B)  zQ                                C)    zR                  D)    zS                                E)  Not  possible  to  determine.