Latihan ujian FE Civil: paket kilat

Lembar rumus, langkah-langkah metode utama untuk setiap topik, dan 30 soal latihan, dengan pembahasan lengkap di bagian belakang.

Soal baruKembali ke mata kuliah

Di jendela cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan di perangkat Anda.

1Rumus dan metode

Reaksi tumpuan balok

Kesetimbangan
ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0
Beban merata
resultan w·L di tengah beban
Momen
M = F·d

Metode

  1. Gambar diagram benda bebas dan ganti setiap tumpuan dengan reaksinya.
  2. Ganti setiap beban terbagi dengan satu gaya di titik beratnya.
  3. Ambil momen terhadap satu tumpuan untuk mencari reaksi di tumpuan lainnya.
  4. Gunakan ΣFy = 0 untuk mencari reaksi yang tersisa, dan periksa dengan persamaan momen kedua.

Rangka batang: metode titik buhul

Metode titik simpul
ΣFx = 0, ΣFy = 0 at each joint
Metode potongan
ΣM = 0 about a cut point
Gaya batang
positif = tarik, negatif = tekan

Metode

  1. Cari reaksi tumpuan untuk seluruh rangka batang.
  2. Metode titik simpul: mulai dari simpul dengan paling banyak dua gaya batang yang tidak diketahui dan gunakan ΣFx = 0 dan ΣFy = 0.
  3. Metode potongan: potong melalui batang yang Anda perlukan dan ambil momen terhadap titik pertemuan batang-batang lain yang tidak diketahui.
  4. Asumsikan tarik; jawaban negatif berarti tekan.

Gaya geser & momen lentur

Gaya geser dan momen
V = ΣF pada satu sisi, M = ΣF·d pada satu sisi
Tegangan lentur
σ = M·y/I
Persegi panjang
I = bh³/12
Modulus penampang
W = I/ymax
Tumpuan sederhana, beban merata
Mmax = wL²/8

Metode

  1. Cari reaksi tumpuan dari kesetimbangan seluruh balok.
  2. Potong balok di penampang yang Anda perlukan dan ambil satu sisi.
  3. Gaya geser: jumlah gaya vertikal pada sisi tersebut. Momen lentur: jumlah momennya terhadap potongan.
  4. Untuk momen maksimum, cari letak gaya geser sama dengan nol.

Lendutan balok

Beban terpusat di tengah bentang
δ = PL³/(48EI)
Beban merata, tumpuan sederhana
δ = 5wL⁴/(384EI)
Kantilever, beban di ujung
δ = PL³/(3EI)
Kantilever, beban merata
δ = wL⁴/(8EI)
Superposisi
δ = δ1 + δ2

Tekuk kolom

Beban Euler
Pcr = π²EI/(KL)²
Faktor panjang efektif
K = 1 sendi–sendi, 0,5 jepit–jepit, 0,7 jepit–sendi, 2 jepit–bebas
Tegangan kritis
σcr = Pcr/A
Kelangsingan
λ = KL/r, r = √(I/A)

Titik berat & momen inersia

Titik berat
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
Persegi panjang
I = bh³/12
Teorema sumbu sejajar
I = Ic + A·d²
Penampang komposit
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

Tegangan efektif tanah

Tegangan total
σ = Σγi·hi
Tekanan air pori
u = γw·(z − zw)
Tegangan efektif
σ′ = σ − u
Air
γw = 9,81 kN/m³

Penurunan konsolidasi

Terkonsolidasi normal
S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Tegangan akhir
σ′f = σ′0 + Δσ (at mid-depth of the layer)
Terkonsolidasi berlebih, σ′f ≤ σ′p
S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Terkonsolidasi berlebih, σ′f > σ′p
S = H/(1 + e0)·[Cr·log₁₀(σ′p/σ′0) + Cc·log₁₀(σ′f/σ′p)]
Rasio konsolidasi berlebih
OCR = σ′p/σ′0
Waktu konsolidasi
t = Tv·Hdr²/cv
Lintasan drainase
Hdr = H/2 (drainase ganda), H (drainase tunggal)
Faktor waktu
U 50% → 0,197, 60% → 0,287, 70% → 0,403, 80% → 0,567, 90% → 0,848

Gaya hidrostatis

Tekanan pada kedalaman
p = ρgh
Gaya pada dinding vertikal
F = ρg·hc·A
Pusat tekanan
yp = yc + Ic/(ycA)
Persegi panjang
Ic = bH³/12

Gesekan pipa & kehilangan head

Bilangan Reynolds
Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
Rezim aliran
laminar di bawah Re ≈ 2000, turbulen di atas Re ≈ 4000
Kecepatan rata-rata
V = Q/A, A = π·D²/4
Darcy–Weisbach
hf = f·(L/D)·V²/(2g)
Kerugian minor
hm = ΣK·V²/(2g)
Nilai K tipikal
masuk 0,5, keluar 1,0, belokan 90° ≈ 0,3
Penurunan tekanan
Δp = ρ·g·hf
Dua reservoir terbuka
Δz = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)
Keluaran bebas
H = (1 + f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Aliran saluran terbuka (Manning)

Persamaan Manning
V = (1/n)·R2/3·S1/2
Debit
Q = A·V
Jari-jari hidrolik
R = A/P (P = wetted perimeter, free surface excluded)
Persegi panjang
A = b·y, P = b + 2y
Trapesium (kemiringan sisi z:1)
A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²)
Pipa bulat, penuh atau setengah penuh
R = D/4
Kemiringan yang diperlukan
S = (n·Q/(A·R2/3))²

Pompa & daya pompa

Daya hidrolik
Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp
Daya poros
Pshaft = Ph/ηpump
Daya listrik
Pel = Pshaft/ηmotor
Head pompa
H = Δz + Δp/(ρ·g) + hL
Kerugian sistem
hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Nilai waktu uang

Nilai masa depan
FV = PV·(1 + i)n
Nilai sekarang
PV = FV/(1 + i)n
Beberapa periode per tahun
i = r/m, N = m·n
Anuitas, nilai sekarang
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Anuitas, nilai masa depan
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Metode

  1. Gambar garis waktu dengan setiap arus kas dan waktunya.
  2. Sesuaikan suku bunga dengan periodenya: suku bunga bulanan untuk pembayaran bulanan.
  3. Gunakan FV = PV·(1 + i)ⁿ untuk jumlah tunggal dan rumus anuitas untuk pembayaran yang sama besar.
  4. Periksa tanda dan orde besaran jawabannya.

NPV & IRR

Nilai sekarang bersih
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Arus kas yang sama
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Tingkat pengembalian internal
nilai r saat NPV = 0
Keputusan
terima jika NPV > 0 (atau IRR > tingkat pengembalian yang disyaratkan)

Metode

  1. Daftarkan semua arus kas beserta tahunnya; investasi pada tahun 0 bernilai negatif.
  2. Diskontokan setiap arus kas: CFt/(1 + r)t.
  3. Jumlahkan semuanya untuk mendapatkan NPV. Positif berarti proyek menghasilkan lebih dari r.
  4. Untuk IRR, cari suku bunga yang membuat NPV nol dengan coba-coba atau interpolasi.

Distribusi normal

Skor z
z = (x − μ)/σ
Di bawah x
P(X < x) = Φ(z)
Di atas x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Di antara
Φ(z2) − Φ(z1)
Persentil
x = μ + z·σ

Metode

  1. Ubah nilainya menjadi skor z: z = (x − μ)/σ.
  2. Cari Φ(z), luas di sebelah kiri z.
  3. Untuk luas di sebelah kanan gunakan 1 − Φ(z); untuk suatu selang kurangkan kedua luas kiri.
  4. Untuk persentil, kerjakan mundur: cari z untuk luasnya, lalu x = μ + z·σ.

2Soal latihan

1.Reaksi tumpuan balokSedang
w = 4 kN/mP = 65 kNABMA​ = ?2,5 m2,5 m

Balok kantilever dijepit ke dinding di A. Balok menahan beban merata w di sepanjang batang dan beban terpusat P pada 2,5 m dari dinding. Cari besar momen reaksi MA di dinding.

L = 5 mP = 65 kN di 2,5 mw = 4 kN/m dari 0 sampai 5 m
MA = kN·m
2.Reaksi tumpuan balokSulit
w0​ = 15 kN/mP = 50 kNABMA​ = ?4 m

Balok kantilever dijepit ke dinding di A. Balok menahan beban yang berubah linear, sebesar 15 kN/m di dinding dan turun sampai nol di ujung bebas B, ditambah beban terpusat P pada 4 m dari dinding. Cari besar momen reaksi MA di dinding.

L = 4 mw0 = 15 kN/mP = 50 kN di 4 m
MA = kN·m
3.Rangka batang: metode titik buhulSedang
ABCDEFGH40 kN15 kN20 kN10 kN25 kN4 × 4 m4 m

Tepat satu elemen rangka batang ini tidak membawa gaya pada beban-beban ini. Elemen mana yang merupakan elemen gaya-nol? Klik pada diagram.

B: 40 kN ↓C: 15 kN ↓F: 20 kN ↓G: 10 kN ↓H: 25 kN ↓
  1. 1elemen AB
  2. 2elemen BC
  3. 3elemen CD
  4. 4elemen DE
  5. 5elemen FG
  6. 6elemen GH
  7. 7elemen AF
  8. 8elemen HE
  9. 9elemen BF
  10. 10elemen CG
  11. 11elemen DH
  12. 12elemen FC
  13. 13elemen HC
4.Rangka batang: metode titik buhulSulit
ABCDEFGH40 kN15 kN25 kN4 × 3 m3 m

Tepat satu elemen rangka batang ini tidak membawa gaya pada beban-beban ini. Elemen mana yang merupakan elemen gaya-nol? Klik pada diagram.

B: 40 kN ↓F: 15 kN →H: 25 kN ↓
  1. 1elemen AB
  2. 2elemen BC
  3. 3elemen CD
  4. 4elemen DE
  5. 5elemen FG
  6. 6elemen GH
  7. 7elemen AF
  8. 8elemen HE
  9. 9elemen BF
  10. 10elemen CG
  11. 11elemen DH
  12. 12elemen BG
  13. 13elemen DG
5.Gaya geser & momen lenturSedang
55 kN15 kNABCDEFG1 m1 m1 m1 m1 m1 m

Tanda A sampai G membagi balok menjadi enam bagian yang sama. Pada tanda mana momen lenturnya terbesar dalam ukuran, positif atau negatif? Klik pada diagram.

55 kN @ 3 m15 kN @ 5 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 1 m)
  3. 3C (x = 2 m)
  4. 4D (x = 3 m)
  5. 5E (x = 4 m)
  6. 6F (x = 5 m)
  7. 7G (x = 6 m)
6.Gaya geser & momen lenturSulit
w = 2 kN/mABC5 m1 m

Balok bertumpu pada sendi di A dan rol di B, dan menjorok (overstek) sejauh 1 m melewati B hingga ujung bebas C. Beban merata w bekerja di sepanjang A–C. Cari jarak xc dari A ke titik balik lentur di antara tumpuan (tempat momen lentur berganti tanda).

L = 6 mw = 2 kN/m dari 0 sampai 6 mtumpuan di x = 0 dan x = 5 m
xc = m
7.Lendutan balokSedang
w = 20 kN/mδL = 4 m

Balok sederhana menahan beban merata w di seluruh bentang. Cari lendutan maksimum δmax di tengah bentang.

w = 20 kN/mL = 4 mE = 200 GPa (baja)I = 36 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
8.Lendutan balokSulit
w = 20 kN/mδL = 2,5 m

Balok sederhana menahan beban merata w. Lendutannya tidak boleh melebihi bentang/360. Cari momen inersia terkecil Ireq yang memenuhi batas ini.

w = 20 kN/mL = 2,5 mE = 200 GPa (baja)
Ireq = × 10⁶ mm⁴
9.Tekuk kolomSedang
PL = 4 m20 × 60 mmpenampang

Kolom sepanjang L dari aluminium dengan tumpuan jepit di bawah dan sendi di atas. Dengan rumus Euler, cari beban tekuk kritisnya Pcr.

L = 4 mE = 70 GPa (aluminium)b × h = 20 × 60 mm
Pcr = kN
10.Tekuk kolomSulit
P = 10 kNL = 2,5 md = ?penampang

Kolom bulat pejal sepanjang L dari baja dengan tumpuan sendi di kedua ujung. Kolom harus menahan 10 kN dengan faktor keamanan 2 terhadap tekuk. Cari diameter terkecil d.

P = 10 kNn = 2L = 2,5 mE = 200 GPa (baja)
d = mm
11.Titik berat & momen inersiaSedang
120 mm300 mm210 mmØ40xIx​ = ?

Sebuah pelat 120 mm × 300 mm memiliki lubang lingkaran berdiameter 40 mm pada garis tengah vertikalnya, dengan pusat 210 mm di atas dasar. Cari momen inersia luas Ix terhadap sumbu horizontal melalui titik berat.

b = 120 mmh = 300 mmd = 40 mmpusat lubang: y = 210 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersiaSulit
100 mm300 mm195 mm40 × 40xIx​ = ?

Sebuah pelat 100 mm × 300 mm memiliki potongan persegi panjang selebar 40 mm dan setinggi 40 mm, di tengah garis tengah vertikal dengan pusat 195 mm di atas dasar. Cari momen inersia luas Ix terhadap sumbu horizontal melalui titik berat.

b = 100 mmh = 300 mmpotongan: 40 × 40 mmpusat lubang: y = 195 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Tegangan efektif tanahSedang
pasirγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 20,5 kN/m³9 mmuka air tanahXz = 9 m

Untuk profil tanah yang ditunjukkan, cari tegangan efektif vertikal σ′ di titik X.

z = 9 mzw = 1 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 17 kN/m³pasir: γsat = 20,5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Tegangan efektif tanahSulit
pasirγd​ = 16,5 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³3 mlempungγsat​ = 18,5 kN/m³4 mmuka air tanahXz = 5 m

Untuk profil tanah yang ditunjukkan, cari tegangan vertikal total σ di titik X.

z = 5 mzw = 2 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γd = 16,5 kN/m³pasir: γsat = 19 kN/m³lempung: γsat = 18,5 kN/m³
σ = kPa
15.Penurunan konsolidasiSedang
Δσ = 10 kPapasirlempungCc​ = 0,4, Cr​ = 0,05e0​ = 0,7σ′0​ = 105 kPaσ′p​ = 145 kPa2,5 mmuka air tanah

Lapisan lempung terkonsolidasi berlebih setebal 2,5 m memiliki Cc = 0,4, Cr = 0,05, dan e₀ = 0,7. Di tengah kedalamannya tegangan vertikal efektifnya 105 kPa dan tekanan prakonsolidasinya 145 kPa. Sebuah bangunan baru menambah tegangan vertikal 10 kPa di tengah kedalaman. Cari penurunan konsolidasi primer S dalam mm.

H = 2,5 mCc = 0,4Cr = 0,05e0 = 0,7σ′0 = 105 kPaσ′p = 145 kPaΔσ = 10 kPa
S = mm
16.Penurunan konsolidasiSulit
pasirlempungH = 5,5 m5,5 mpasirmuka air tanah

Dalam uji oedometer di laboratorium, benda uji lempung setebal 19 mm, berdrainase di atas dan di bawah, mencapai konsolidasi 50% dalam 10 menit. Di lapangan, lempung yang sama membentuk lapisan setebal 5,5 m. Lapisan berada di antara dua lapisan pasir, sehingga air terdrainase keluar di atas dan di bawah. Berapa hari t yang diperlukan lapisan di lapangan untuk mencapai konsolidasi 50%?

hlab = 19 mmtlab = 10 minH = 5,5 mlapangan: drainase ganda
t = hari
17.Gaya hidrostatisSedang
pintu aird = 0,5 mH = 1,5 m

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 1 m berada di dinding tangki berisi air, dengan tepi atasnya 0,5 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 0,5 mH = 1,5 mb = 1 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
18.Gaya hidrostatisSulit
pintu aird = 2 mH = 2 m

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 3 m berada di dinding tangki berisi air, dengan tepi atasnya 2 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 2 mH = 2 mb = 3 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²
F = kN
19.Gesekan pipa & kehilangan headSedang
V = 2,8 m/sD = 150 mmL = 50 mf = 0,015

Air (ρ = 1000 kg/m³) mengalir dengan kecepatan 2,8 m/s melalui pipa horizontal sepanjang 50 m dengan diameter dalam 150 mm. Gunakan faktor gesekan Darcy f = 0,015 dan g = 9,81 m/s². Cari penurunan tekanan Δp sepanjang pipa dalam kPa.

V = 2,8 m/sL = 50 mD = 150 mmf = 0,015ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Gesekan pipa & kehilangan headSulit
K = 10keluaran bebasH = ?L = 100 m, D = 150 mm, f = 0,023× belokan (K = 0,3)

Sebuah pipa sepanjang 100 m dengan diameter dalam 150 mm (faktor gesekan Darcy f = 0,02) berawal dari reservoir terbuka dan mengeluarkan air sebagai pancaran bebas ke udara. Kerugian minornya adalah lubang masuk bersudut tajam (K = 0,5), 3 belokan (masing-masing K = 0,3), dan sebuah katup (K = 10). Gunakan g = 9,81 m/s². Berapa tinggi H permukaan reservoir harus berada di atas lubang keluar pipa untuk debit 50 L/s?

Q = 50 L/sL = 100 mD = 150 mmf = 0,02Kentrance = 0,5Kbend = 0,3 (×3)Kvalve = 10
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sedang
b = 3,5 my = 2,1 mn = 0,022, S = 0,0008

Sebuah saluran persegi panjang tanah bersih selebar 3,5 m. Air mengalir seragam sedalam 2,1 m. n Manning = 0,022 dan kemiringan dasarnya S = 0,0008. Cari debit Q dalam m³/s.

b = 3,5 my = 2,1 mn = 0,022S = 0,0008
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sulit
D = 450 mmn = 0,013, V = 1,2 m/s

Sebuah saluran drainase beton dengan diameter dalam 450 mm (n Manning = 0,013) harus mencapai kecepatan swabersih 1,2 m/s saat mengalir tepat penuh. Cari kemiringan minimum S (dalam m/m).

D = 450 mmn = 0,013V = 1,2 m/s
S = m/m
23.Pompa & daya pompaSedang
PQ = 40 L/sH = 42 m

Sebuah pompa mengalirkan 40 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan head 42 m. Efisiensi pompa 82% dan motor listrik penggeraknya memiliki efisiensi 88%. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari daya listrik Pel yang ditarik motor, dalam kW.

Q = 40 L/sH = 42 mηpump = 82%ηmotor = 88%g = 9,81 m/s²
Pel = kW
24.Pompa & daya pompaSulit
PQ = 120 L/sΔz = 16 mL = 100 m, D = 250 mm, f = 0,018, ΣK = 5

Sebuah pompa memindahkan 120 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari reservoir bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 16 m lebih tinggi. Pipa sepanjang 100 m dengan diameter dalam 250 mm dan faktor gesekan Darcy f = 0,018; koefisien kerugian minornya berjumlah ΣK = 5 (termasuk lubang masuk dan keluar). Gunakan g = 9,81 m/s². Cari head H yang harus ditambahkan pompa.

Q = 120 L/sΔz = 16 mL = 100 mD = 250 mmf = 0,018ΣK = 5
H = m
25.Nilai waktu uangSedang
tahun0123…8€12 000FV = ?

Anda menginvestasikan €12 000 dengan suku bunga nominal 5% per tahun, dimajemukkan triwulanan. Tentukan nilai FV investasi setelah 8 tahun.

PV = €12 0005% / 4n = 8
FV = €
26.Nilai waktu uangSulit
bulan0123…72€200€200€200FV = ?

Anda menabung €200 di akhir setiap bulan selama 6 tahun. Rekening memberi 5,4% per tahun, dimajemukkan bulanan. Berapa tabungan Anda di akhir? Tentukan FV.

A = €2005,4% / 12N = 72
FV = €
27.NPV & IRRSedang
tahun01234567−50 00010 00010 00010 00010 00010 00010 00020 000

Sebuah mesin berharga €50 000 hari ini. Mesin menghasilkan €10 000 di akhir setiap tahun selama 7 tahun dan kemudian dapat dijual seharga €10 000. Biaya modalnya 10%. Tentukan nilai sekarang bersih NPV.

C0 = €50 000CF = €10 000S = €10 000n = 7r = 10%
NPV = €
28.NPV & IRRSulit
tahun0123…9−50 0006 000+3%+3%+3%r = 10%, NPV = ?

Sebuah proyek berbiaya €50 000 hari ini. Arus kasnya €6 000 di akhir tahun 1 dan tumbuh 3% per tahun sampai arus kas terakhir di akhir tahun ke-9. Biaya modalnya 10%. Tentukan nilai sekarang bersih NPV.

C0 = €50 000CF1 = €6 000g = 3%n = 9r = 10%
NPV = €
29.Distribusi normalSedang
850 kg869 kgT = X₁ + … + X₁₀?

Massa penumpang dengan bagasi saling bebas dan normal dengan rata-rata 85 kg dan simpangan baku 12 kg. Cari peluang P bahwa massa total 10 di antaranya melebihi 869 kg. Bulatkan z ke dua desimal.

μ = 85 kgσ = 12 kgn = 10> 869 kg
P =
30.Distribusi normalSulit
μ = 32x = ?75%

Data waktu pengiriman berdistribusi normal dengan rata-rata 32 min dan simpangan baku 6 min. Tentukan nilai x yang di bawahnya terdapat 75% data (persentil ke-75).

μ = 32σ = 6P = 75%
x = min

3Larutan

1.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: MA = 212,5 kN·m

Kesetimbangan kantilever: tumpuan jepit dapat mendorong ke atas sekaligus menahan rotasi, jadi memberi reaksi vertikal RA dan momen reaksi MA. ΣFy = 0 memberi RA, dan momen terhadap dinding memberi MA = Σ(beban × jarak dari dinding). Beban merata bekerja sebagai resultannya di titik berat diagram beban.

Resultan beban merata

W = 4·5 = 20 kN, x̄ = 2,5 m

Momen terhadap dinding

MA = P·a + W·x̄ = 65·2,5 + 20·2,5 = 212,5 kN·m

Jawaban

MA = 212,5 kN·m
2.Reaksi tumpuan balok

Jawaban: MA = 240 kN·m

Kesetimbangan kantilever: tumpuan jepit dapat mendorong ke atas sekaligus menahan rotasi, jadi memberi reaksi vertikal RA dan momen reaksi MA. ΣFy = 0 memberi RA, dan momen terhadap dinding memberi MA = Σ(beban × jarak dari dinding). Beban merata bekerja sebagai resultannya di titik berat diagram beban.

Resultan beban segitiga

W = ½·15·4 = 30 kN
x̄ = L/3 = 1,333 m

Momen terhadap dinding

MA = W·x̄ + P·a = 30·1,333 + 50·4 = 240 kN·m

Jawaban

MA = 240 kN·m
3.Rangka batang: metode titik buhul

Jawaban: elemen DH

Elemen gaya-nol: pada simpul, gaya-gaya harus seimbang ke segala arah. Jika simpul tidak memiliki beban dan tumpuan, dan dua dari tiga elemennya segaris, maka keseimbangan melintang garis itu hanya melibatkan elemen ketiga, sehingga gayanya nol. Jika hanya dua elemen bertemu di simpul tak berbeban dan keduanya tidak segaris, keduanya nol.

Simpul D

CD dan DE terletak pada satu garis lurus dan simpul tidak membawa beban. Menyeimbangkan gaya melintang garis itu hanya menyisakan DH.

ΣF⊥ = 0 → FDH = 0

Periksa dengan metode simpul

Menyelesaikan semua simpul memberikan gaya elemen berikut (T = tarik, C = tekan).

AB: 63,75 kN (T), BC: 63,75 kN (T), CD: 46,25 kN (T), DE: 46,25 kN (T), FG: 67,5 kN (C), GH: 67,5 kN (C), AF: 90,16 kN (C), HE: 65,41 kN (C), BF: 40 kN (T), CG: 10 kN (C), DH: 0, FC: 5,303 kN (T), HC: 30,05 kN (T)

Jawaban

Elemen gaya-nol: DH
4.Rangka batang: metode titik buhul

Jawaban: elemen CG

Elemen gaya-nol: pada simpul, gaya-gaya harus seimbang ke segala arah. Jika simpul tidak memiliki beban dan tumpuan, dan dua dari tiga elemennya segaris, maka keseimbangan melintang garis itu hanya melibatkan elemen ketiga, sehingga gayanya nol. Jika hanya dua elemen bertemu di simpul tak berbeban dan keduanya tidak segaris, keduanya nol.

Simpul C

BC dan CD terletak pada satu garis lurus dan simpul tidak membawa beban. Menyeimbangkan gaya melintang garis itu hanya menyisakan CG.

ΣF⊥ = 0 → FCG = 0

Periksa dengan metode simpul

Menyelesaikan semua simpul memberikan gaya elemen berikut (T = tarik, C = tekan).

AB: 47,5 kN (T), BC: 40 kN (T), CD: 40 kN (T), DE: 32,5 kN (T), FG: 47,5 kN (C), GH: 32,5 kN (C), AF: 45,96 kN (C), HE: 45,96 kN (C), BF: 32,5 kN (T), CG: 0, DH: 7,5 kN (T), BG: 10,61 kN (T), DG: 10,61 kN (C)

Jawaban

Elemen gaya-nol: CG
5.Gaya geser & momen lentur

Jawaban: D (x = 3 m)

Momen lentur terbesar: kemiringan M berubah di mana pun gaya geser berubah, sehingga puncaknya berada di tempat gaya geser memotong nol: di bawah beban terpusat, di dalam beban merata, atau di atas tumpuan pada balok dengan kantilever. Pada tumpuan jepit kantilever momen terbesar berada di dinding. Bandingkan besar M pada tempat-tempat itu, positif (sagging) atau negatif (hogging).

Reaksi tumpuan

Ambil momen terhadap satu tumpuan, lalu pakai keseimbangan gaya vertikal.

R1 = 30 kN, R2 = 40 kN

Momen lentur pada setiap tanda

Jumlahkan momen semua gaya pada satu sisi potongan. Positif (sagging) adalah positif, negatif (hogging) adalah negatif.

MA = 0, MB = 30, MC = 60, MD = 90 kN·m, ME = 65, MF = 40, MG = 0

Jawaban

Tanda D: MD = 90 kN·m
6.Gaya geser & momen lentur

Jawaban: xc = 4,8 m

Metode potongan: potong balok di tempat gaya dalam yang ingin dicari dan ambil satu sisi. Gaya geser V mengimbangi gaya vertikal di sisi itu, dan momen lentur M mengimbangi momennya terhadap potongan. Momen maksimum: karena dM/dx = V, momen lentur mencapai puncaknya di tempat gaya geser melewati nol, baik di beban terpusat maupun di dalam beban merata.

Reaksi tumpuan

Kesetimbangan seluruh balok, termasuk beban pada overstek.

Resultan beban merata: W = w·ℓ = 2·6 = 12 kN, bekerja di x̄ = 3 m
ΣMA = 0: RB·5 = 2·6·3
RB = 36/5 = 7,2 kN
ΣFy = 0: RA = 12 − 7,2 = 4,8 kN

Momen nol

Di antara tumpuan, M(x) = RA·x − w·x²/2. Selain di x = 0, momen bernilai nol di x = 2RA/w.

RA·xc − w·xc²/2 = 0
xc = 2·4,8/2 = 4,8 m

Jawaban

xc = 4,8 m
7.Lendutan balok

Jawaban: δmax = 9,259 mm

Lendutan balok: lendutan diperoleh dengan mengintegrasikan kelengkungan M/(EI) dua kali. Kasus standar tersedia dalam tabel, misalnya PL³/(3EI) untuk kantilever dengan beban ujung dan 5wL⁴/(384EI) untuk balok sederhana dengan beban merata penuh. Lendutan akibat beban terpisah dijumlahkan (superposisi).

Satuan konsisten

Hitung dalam N dan mm: P dalam N, w dalam N/mm (kN/m = N/mm), L dalam mm, E dalam N/mm² (GPa × 1000), I dalam mm⁴.

w = 20 N/mm, L = 4000 mm
EI = 7,2 × 10¹² N·mm²

Lendutan

δmax = 5wL⁴/(384EI) = 5·20·4000⁴/(384·7,2 × 10¹²) = 9,259 mm

Jawaban

δmax = 9,259 mm
8.Lendutan balok

Jawaban: Ireq = 7,324 × 10⁶ mm⁴

Lendutan balok: lendutan diperoleh dengan mengintegrasikan kelengkungan M/(EI) dua kali. Kasus standar tersedia dalam tabel, misalnya PL³/(3EI) untuk kantilever dengan beban ujung dan 5wL⁴/(384EI) untuk balok sederhana dengan beban merata penuh. Lendutan akibat beban terpisah dijumlahkan (superposisi).

Batas lendutan

δallow = L/360 = 2500/360 = 6,944 mm

Momen inersia yang diperlukan

I = 5wL⁴/(384·E·δallow) = 5·20·2500⁴/(384·200000·6,944) = 7,324 × 10⁶ mm⁴
Ireq = 7,324 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ireq = 7,324 × 10⁶ mm⁴
9.Tekuk kolom

Jawaban: Pcr = 3,525 kN

Tekuk Euler: kolom langsing menjadi tidak stabil pada Pcr = π²EI/(KL)², dengan KL panjang efektif: K = 1 untuk sendi–sendi, 2 untuk jepit–bebas, 0,7 untuk jepit–sendi, dan 0,5 untuk jepit–jepit. Kolom menekuk terhadap sumbu dengan I terkecil. Rumus berlaku untuk kolom langsing yang tegangan kritisnya tetap di bawah tegangan leleh.

Momen inersia terkecil

Persegi panjang menekuk terhadap sumbu lemahnya, dengan dimensi terkecil dipangkatkan tiga.

Imin = h·b³/12 = 60·20³/12 = 40000 mm⁴

Panjang efektif

KL = 0,7·4000 = 2800 mm

Beban kritis

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·40000/2800² = 3525 N = 3,525 kN

Jawaban

Pcr = 3,525 kN
10.Tekuk kolom

Jawaban: d = 33,7 mm

Tekuk Euler: kolom langsing menjadi tidak stabil pada Pcr = π²EI/(KL)², dengan KL panjang efektif: K = 1 untuk sendi–sendi, 2 untuk jepit–bebas, 0,7 untuk jepit–sendi, dan 0,5 untuk jepit–jepit. Kolom menekuk terhadap sumbu dengan I terkecil. Rumus berlaku untuk kolom langsing yang tegangan kritisnya tetap di bawah tegangan leleh.

Beban kritis yang diperlukan

Pcr = n·P = 2·10000 = 20000 N
KL = 1·2500 = 2500 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·20000·2500²/(π³·200000))^(1/4) = 33,7 mm

Jawaban

d = 33,7 mm

Periksa: kelangsingan KL/r adalah 296,7, jadi kolom langsing dan rumus Euler berlaku.

11.Titik berat & momen inersia

Jawaban: Ix = 265,2 × 10⁶ mm⁴

Penampang berlubang: perlakukan lubang sebagai luas negatif. Titik berat adalah ȳ = (A₁y₁ − A₂y₂)/(A₁ − A₂), dengan A₁, y₁ untuk pelat penuh dan A₂, y₂ untuk lubang. Untuk momen inersia luas terhadap sumbu titik berat, gunakan teorema sumbu sejajar untuk setiap bagian lalu kurangkan lubangnya: I = (Ic1 + A₁d₁²) − (Ic2 + A₂d₂²), dengan d jarak dari titik berat masing-masing bagian ke sumbu yang melalui ȳ. Persegi panjang memiliki Ic = bh³/12 dan lingkaran Ic = πd⁴/64.

Titik berat

ȳ = (36000·150 − 1257·210)/(36000 − 1257) = 147,8 mm

Pelat penuh terhadap ȳ

120·300³/12 + 36000·2,17² = 270,2 × 10⁶ mm⁴

Lubang terhadap ȳ

π·40⁴/64 + 1257·62,17² = 4,983 × 10⁶ mm⁴

Kurangkan

Ix = 265,2 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ix = 265,2 × 10⁶ mm⁴
12.Titik berat & momen inersia

Jawaban: Ix = 221,4 × 10⁶ mm⁴

Penampang berlubang: perlakukan lubang sebagai luas negatif. Titik berat adalah ȳ = (A₁y₁ − A₂y₂)/(A₁ − A₂), dengan A₁, y₁ untuk pelat penuh dan A₂, y₂ untuk lubang. Untuk momen inersia luas terhadap sumbu titik berat, gunakan teorema sumbu sejajar untuk setiap bagian lalu kurangkan lubangnya: I = (Ic1 + A₁d₁²) − (Ic2 + A₂d₂²), dengan d jarak dari titik berat masing-masing bagian ke sumbu yang melalui ȳ. Persegi panjang memiliki Ic = bh³/12 dan lingkaran Ic = πd⁴/64.

Titik berat

ȳ = (30000·150 − 1600·195)/(30000 − 1600) = 147,5 mm

Pelat penuh terhadap ȳ

100·300³/12 + 30000·2,535² = 225,2 × 10⁶ mm⁴

Lubang terhadap ȳ

40·40³/12 + 1600·47,54² = 3,829 × 10⁶ mm⁴

Kurangkan

Ix = 221,4 × 10⁶ mm⁴

Jawaban

Ix = 221,4 × 10⁶ mm⁴
13.Tegangan efektif tanah

Jawaban: σ′ = 102,5 kPa

Tegangan efektif (Terzaghi): butiran tanah menahan σ′ = σ − u. Tegangan total σ adalah berat semua yang ada di atas titik, Σγ·h, memakai berat isi kering di atas muka air tanah dan berat isi jenuh di bawahnya. Di bawah muka air tanah tekanan air pori bersifat hidrostatis: u = γw·(kedalaman di bawah muka air tanah).

Tegangan total

Jumlahkan berat setiap lapisan tanah di atas X. Di atas muka air tanah gunakan berat isi kering, di bawahnya berat isi jenuh.

σ = γd·zw + γsat·(z − zw) = 17·1 + 20,5·8 = 181 kPa

Tekanan air pori

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah muka air tanah.

u = γw·(z − zw) = 9,81·8 = 78,48 kPa

Tegangan efektif

σ′ = σ − u = 181 − 78,48 = 102,5 kPa

Jawaban

σ′ = 102,5 kPa
14.Tegangan efektif tanah

Jawaban: σ = 89 kPa

Tegangan efektif (Terzaghi): butiran tanah menahan σ′ = σ − u. Tegangan total σ adalah berat semua yang ada di atas titik, Σγ·h, memakai berat isi kering di atas muka air tanah dan berat isi jenuh di bawahnya. Di bawah muka air tanah tekanan air pori bersifat hidrostatis: u = γw·(kedalaman di bawah muka air tanah).

Tegangan total

Jumlahkan berat setiap lapisan tanah di atas X. Di atas muka air tanah gunakan berat isi kering, di bawahnya berat isi jenuh.

σ = γd·2 + γsat,sand·1 + γsat,clay·2
σ = 16,5·2 + 19·1 + 18,5·2 = 89 kPa

Jawaban

σ = 89 kPa
15.Penurunan konsolidasi

Jawaban: S = 2,905 mm

Konsolidasi primer lapisan lempung setebal H, dengan tegangan efektif di tengah lapisan: σ′f = σ′0 + Δσ. Lempung terkonsolidasi normal: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Lempung terkonsolidasi berlebih mengalami rekompresi sepanjang Cr sampai tekanan prakonsolidasi σ′p dan baru mengikuti Cc setelah melewatinya. Waktu: t = Tv·Hdr²/cv, dengan lintasan drainase Hdr sebesar H/2 bila air dapat keluar di atas dan di bawah, dan H bila hanya satu sisi yang berdrainase.

Bandingkan dengan tekanan prakonsolidasi

σ′f = 105 + 10 = 115 kPa ≤ 145 kPa

Penurunan

Lempung tetap berada pada garis rekompresinya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0,05·2,5/(1 + 0,7)·log₁₀(115/105) = 2,905 mm

Jawaban

S = 2,905 mm
16.Penurunan konsolidasi

Jawaban: t = 581,9 hari

Konsolidasi primer lapisan lempung setebal H, dengan tegangan efektif di tengah lapisan: σ′f = σ′0 + Δσ. Lempung terkonsolidasi normal: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Lempung terkonsolidasi berlebih mengalami rekompresi sepanjang Cr sampai tekanan prakonsolidasi σ′p dan baru mengikuti Cc setelah melewatinya. Waktu: t = Tv·Hdr²/cv, dengan lintasan drainase Hdr sebesar H/2 bila air dapat keluar di atas dan di bawah, dan H bila hanya satu sisi yang berdrainase.

Lintasan drainase

Hdr,lab = 19/2 = 9,5 mm = 0,0095 m
Hdr,field = 5,5/2 = 2,75 m

Skalakan waktunya

t = Tv·Hdr²/cv dengan T_v dan cv yang sama di laboratorium dan di lapangan.

tfield = 10·(2,75/0,0095)² = 837950 min
tfield = 837950/1440 = 581,9 hari

Jawaban

t = 581,9 hari
17.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 18,39 kN

Gaya hidrostatis pada permukaan datar: F = ρ·g·yc·A. Gaya bekerja di pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang selalu berada di bawah titik berat.

Kedalaman titik berat dan luas

yc = d + H/2 = 0,5 + 1,5/2 = 1,25 m
A = H·b = 1,5·1 = 1,5 m²
pintu aird = 0,5 mH = 1,5 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·1,25·1,5 = 18,39 kN

Jawaban

F = 18,39 kN
18.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 176,6 kN

Gaya hidrostatis pada permukaan datar: F = ρ·g·yc·A. Gaya bekerja di pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang selalu berada di bawah titik berat.

Kedalaman titik berat dan luas

yc = d + H/2 = 2 + 2/2 = 3 m
A = H·b = 2·3 = 6 m²
pintu aird = 2 mH = 2 mF

Gaya resultan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9,81·3·6 = 176,6 kN

Jawaban

F = 176,6 kN
19.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: Δp = 19,6 kPa

Aliran pipa: bilangan Reynolds Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ membedakan aliran laminar (Re di bawah sekitar 2000) dari aliran turbulen (di atas sekitar 4000). Gesekan sepanjang pipa menyebabkan kehilangan head Darcy–Weisbach hf = f·(L/D)·V²/(2g). Sambungan, katup, lubang masuk, dan lubang keluar menambah kerugian minor hm = ΣK·V²/(2g). Di antara dua permukaan reservoir terbuka, persamaan energi memberikan Δz = hf + hm, termasuk kerugian keluar K = 1.

Kehilangan head

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0,015·(50/0,15)·2,8²/(2·9,81) = 1,998 m

Penurunan tekanan

Pipa horizontal dan kecepatannya tidak berubah, sehingga persamaan energi menjadi Δp = ρ·g·hf.

Δp = ρ·g·hf = 1000·9,81·1,998 = 19600 Pa = 19,6 kPa

Jawaban

Δp = 19,6 kPa
20.Gesekan pipa & kehilangan head

Jawaban: H = 10,5 m

Aliran pipa: bilangan Reynolds Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ membedakan aliran laminar (Re di bawah sekitar 2000) dari aliran turbulen (di atas sekitar 4000). Gesekan sepanjang pipa menyebabkan kehilangan head Darcy–Weisbach hf = f·(L/D)·V²/(2g). Sambungan, katup, lubang masuk, dan lubang keluar menambah kerugian minor hm = ΣK·V²/(2g). Di antara dua permukaan reservoir terbuka, persamaan energi memberikan Δz = hf + hm, termasuk kerugian keluar K = 1.

Kecepatan

V = Q/A = 0,05/0,01767 = 2,829 m/s
V²/(2g) = 0,408 m

Koefisien kerugian

f·L/D = 0,02·100/0,15 = 13,33
ΣK = 0,5 + 3·0,3 + 10 = 11,4

Persamaan energi

Pancaran keluar masih membawa head kecepatannya; itu bukan kerugian, tetapi harus disediakan.

H = (1 + 13,33 + 11,4)·0,408 = 10,5 m

Jawaban

H = 10,5 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: Q = 9,161 m³/s

Persamaan Manning (SI): untuk aliran seragam di saluran terbuka V = (1/n)·R2/3·S1/2 dan Q = A·V, dengan n koefisien kekasaran, S kemiringan dasar (m/m), dan R = A/P jari-jari hidrolik: luas aliran dibagi keliling basah. Hanya batas yang bersentuhan dengan air yang dihitung dalam P, bukan permukaan bebas. Persegi panjang: A = b·y, P = b + 2y. Trapesium dengan kemiringan sisi z:1 (horizontal:vertikal): A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Pipa bulat yang mengalir penuh atau setengah penuh memiliki R = D/4.

Geometri

A = b·y = 3,5·2,1 = 7,35 m²
P = b + 2y = 3,5 + 2·2,1 = 7,7 m
R = A/P = 0,9545 m

Kecepatan

V = (1/0,022)·0,95452/3·0,00081/2 = 1,246 m/s

Debit

Q = A·V = 7,35·1,246 = 9,161 m³/s

Jawaban

Q = 9,161 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawaban: S = 0,004481 m/m

Persamaan Manning (SI): untuk aliran seragam di saluran terbuka V = (1/n)·R2/3·S1/2 dan Q = A·V, dengan n koefisien kekasaran, S kemiringan dasar (m/m), dan R = A/P jari-jari hidrolik: luas aliran dibagi keliling basah. Hanya batas yang bersentuhan dengan air yang dihitung dalam P, bukan permukaan bebas. Persegi panjang: A = b·y, P = b + 2y. Trapesium dengan kemiringan sisi z:1 (horizontal:vertikal): A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Pipa bulat yang mengalir penuh atau setengah penuh memiliki R = D/4.

Jari-jari hidrolik

R = D/4 = 0,45/4 = 0,1125 m

Selesaikan Manning untuk S

S = (n·V/R2/3)² = (0,013·1,2/0,233)² = 0,004481

Jawaban

S = 0,004481

Itu penurunan 4,481 m per kilometer.

23.Pompa & daya pompa

Jawaban: Pel = 22,84 kW

Daya pompa: daya yang diberikan kepada air adalah daya hidrolik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Poros harus menyalurkan lebih banyak karena pompa mengalami rugi: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor menarik Pel = Pshaft/ηmotor. Head pompa H diperoleh dari persamaan energi: tinggi angkat statis + head tekanan + semua kerugian gesekan dan minor.

Daya hidrolik

Ph = ρ·g·Q·H = 1000·9,81·0,04·42 = 16,48 kW

Daya poros

Pshaft = 16,48/0,82 = 20,1 kW

Daya listrik

Pel = 20,1/0,88 = 22,84 kW

Jawaban

Pel = 22,84 kW
24.Pompa & daya pompa

Jawaban: H = 19,72 m

Daya pompa: daya yang diberikan kepada air adalah daya hidrolik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Poros harus menyalurkan lebih banyak karena pompa mengalami rugi: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor menarik Pel = Pshaft/ηmotor. Head pompa H diperoleh dari persamaan energi: tinggi angkat statis + head tekanan + semua kerugian gesekan dan minor.

Kecepatan

V = Q/A = 0,12/0,04909 = 2,445 m/s
V²/(2g) = 0,3046 m

Kehilangan head

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (7,2 + 5)·0,3046 = 3,716 m

Head pompa

Kedua permukaan terbuka dan praktis diam, sehingga suku tekanan dan kecepatan hilang.

H = Δz + hL = 16 + 3,716 = 19,72 m

Jawaban

H = 19,72 m
25.Nilai waktu uang

Jawaban: FV = 17858 €

Nilai waktu uang: uang hari ini lebih berharga daripada jumlah yang sama nanti, karena dapat menghasilkan bunga. Dengan suku bunga i per periode, jumlah uang tumbuh menjadi FV = PV·(1 + i)n. Rangkaian pembayaran yang sama (anuitas) dinilai dengan menjumlahkan setiap pembayaran, sehingga diperoleh rumus anuitas.

Suku bunga dan jumlah periode

i = r/m = 0,05/4 = 0,0125
N = m·n = 4·8 = 32

Nilai masa depan

FV = 12 000·(1 + 0,0125)32 = 12 000·1,488 = €17 857,57

Jawaban

FV = €17 857,57
26.Nilai waktu uang

Jawaban: FV = 16962 €

Nilai waktu uang: uang hari ini lebih berharga daripada jumlah yang sama nanti, karena dapat menghasilkan bunga. Dengan suku bunga i per periode, jumlah uang tumbuh menjadi FV = PV·(1 + i)n. Rangkaian pembayaran yang sama (anuitas) dinilai dengan menjumlahkan setiap pembayaran, sehingga diperoleh rumus anuitas.

Suku bunga bulanan dan jumlah setoran

i = 0,054000000000000006/12 = 0,0045
N = 12·6 = 72

Nilai masa depan setoran

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 200·(1,382 − 1)/0,0045 = €16 961,90

Jawaban

FV = €16 961,90

Anda sendiri menyetor €14 400; sisanya bunga.

27.NPV & IRR

Jawaban: NPV = 3816 €

Nilai sekarang bersih: diskontokan setiap arus kas ke hari ini dengan tingkat pengembalian yang disyaratkan r, lalu jumlahkan: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Proyek dengan NPV > 0 menghasilkan lebih dari r dan menambah nilai. Tingkat pengembalian internal (IRR) adalah tingkat yang membuat NPV = 0.

Nilai sekarang arus kas tahunan

10 000·4,868 = 48 684,19

Nilai sekarang nilai sisa

10 000/1,949 = 5 131,58

NPV

NPV = −50 000 + 48 684,19 + 5 131,58 = €3 815,77

Jawaban

NPV = €3 815,77
28.NPV & IRR

Jawaban: NPV = −11716 €

Nilai sekarang bersih: diskontokan setiap arus kas ke hari ini dengan tingkat pengembalian yang disyaratkan r, lalu jumlahkan: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Proyek dengan NPV > 0 menghasilkan lebih dari r dan menambah nilai. Tingkat pengembalian internal (IRR) adalah tingkat yang membuat NPV = 0.

Nilai sekarang anuitas bertumbuh

((1,03)/(1,1))9 = 0,5534
PV = 6 000/(0,1 − 0,03)·(1 − 0,5534) = 38 284,18

NPV

NPV = 38 284,18 − 50 000 = −€11 715,82

Jawaban

NPV = −€11 715,82

NPV negatif, jadi proyek menghasilkan kurang dari pengembalian yang disyaratkan.

29.Distribusi normal

Jawaban: P = 0,3085

Jumlah dan selisih variabel normal: jika X dan Y saling bebas dan normal, maka X + Y dan X − Y juga normal. Rata-rata dijumlahkan atau dikurangkan: E(X ± Y) = μX ± μY. Variansi selalu dijumlahkan, juga untuk selisih: Var(X ± Y) = σX² + σY², sehingga σ = √(σX² + σY²). Simpangan baku tidak pernah dijumlahkan secara langsung. Total n butir yang saling bebas dan berdistribusi sama memiliki rata-rata n·μ dan simpangan baku σ·√n. Lalu standarkan seperti biasa: z = (x − rata-rata)/σ dan baca Φ(z).

Distribusi total

μT = 850 kg, σT = 12·√10 = 37,95 kg

Standarkan

z = (869 − 850)/37,95 = 0,5

Peluang

P = 1 − Φ(0,5) = 0,3085

Jawaban

P = 0,3085
30.Distribusi normal

Jawaban: x = 36,05 min

Distribusi normal: ubah nilai x menjadi skor z, z = (x − μ)/σ, yang menghitung berapa simpangan baku dari rata-rata. Tabel z (atau Φ(z)) memberikan luas di sebelah kiri z, yaitu P(X < x). Luas di sebelah kanan adalah 1 − Φ(z), dan luas di antara dua nilai adalah selisih kedua luasnya.

z untuk persentil

Φ(z) = 0,75 → z = 0,6745

Kembali ke x

x = 32 + 0,6745·6 = 36,05 min

Jawaban

x = 36,05 min

Ini adalah materi latihan independen. ExamProblems tidak berafiliasi dengan atau didukung oleh organisasi penyelenggara ujian ini, dan nama ujian hanya digunakan untuk menggambarkan isinya. FE exam diselenggarakan oleh NCEES, yang tidak berafiliasi dengan ExamProblems dan tidak mendukungnya.

ExamProblems · examproblems.com/courses/fe-exam-civil