Soal Fisika Kelas 10 Semester 1 Lengkap Beserta Kunci Jawabannya

Soal dan Jawaban Soal Fisika

Soal Fisika Kelas 10 Semester 1 Lengkap Beserta Kunci Jawabannya

Jangan lupa membaca artikel tentang bisnis di > Informasi bisnis terbaik 2020.

Selamat datang kembali sahabat Administrasi Ngajar, pada kesempatan kali ini kami akan membahas mengenai soal fisika kelas 10 semester 1 kurikulum 2013, bukan hanya soal tapi seperti biasanya soal akan dilengkapi beserta kunci jawabannya untuk mempermudah proses belajar Fisika. Apalagi Fisika ini adalah salah satu mata pelajaran yang sebagian besar siswa menganggap sulit, padahal tidak begitu, itu hanya mindset yang salah saja. Semua mata pelajaran itu mudah jika kita mau belajar juga memahami materi dan yang paling utama adalah menyukainya terlebih dahulu.  Baik langsung Saja berikut Soal dan Kunci Jawaban Soal Fisika Kelas 10 Semester 1.

1. Massa jenis air dalam sistem CGS (cm - gram - sekon) adalah 1 g/cm3. Jika massa jenis ini dikonversikan ke sistem internasional (SI) maka nilainya adalah ....
a. 10 -3 kg/mm3
b. 10 -1 kg/mm3
c. 1 kg/m3
d. 10 kg/m3
e. 103 kg/m3

Jawaban : E, konversi satuan 1 g/cm3 = 103 kg/m3

2. [M] [L] [T] –2  menunjukan dimensi dari ....
a. percepatan
b. energi
c. usaha
d. gaya
e. daya

Jawaban : D, jika diperhatikan dari besaran masing-masing dimensi maka diperoleh satuan Kg.m/s 2 maka besaran yang mempunyai satuan tersebut adalah Gaya. Ingat F = m.a

3. Jika M dimensi massa, L dimensi panjang, dan T dimensi waktu, maka dimensi tekanan adalah ....
a. [M] [L] [T] –2
b. [ML] –1 [T] –2
c. [M] [L] 2 [T] –3
d. [M] [L] –1 [T] –2
e. [M] [L] –3 [T] –2

Jawaban : D, Tekanan merupakan Gaya per satuan luas sehingga mempunyai satuan Kg.m-1.s-2, dari satuan ini maka dimensi Tekanan adalah  [M] [L] –1 [T] –2

4. Daya adalah usaha per satuan waktu. Dimensi daya adalah ....
a. M L T –2
b. M L2 T –2
c. M L2 T –3
d. M L–2 T –2
e. M L–3 T –2

Jawaban : C, Jika Usaha merupakan Gaya dikali dengan perpindahan maka satuan dari Daya adalah Kg.m2.s-3, sehingga dimensi Daya adalah M L2 T –3

5. Besaran yang dimensinya M L T –1 adalah ....
a. gaya
b. tekanan
c. energi
d. momentum
e. percepatan

Jawaban : D, dari dimensi yang diketahui maka satuan dari besaran tersebut adalah Kg.m/s, besaran yang mempunyai satuan ini adalah momentum.

6. Notasi ilmiah dari bilangan 0,000000022348 adalah ....
a. 22,348 × 10 –9
b. 22,348 × 10 –10
c. 2,23 × 10 –8
d. 2,2348 × 10 –8
e. 2,2348 × 10 –9

Jawaban : D, Notasi ilmiah mempunyai 1 angka di depan koma sehingga ditulis 2,2348 × 10 –8




7. Besaran-besaran berikut ini yang semuanya bukan besaran turunan adalah ....
a. usaha, massa jenis, dan suhu
b. daya, gaya, dan intensitas cahaya
c. luas, panjang, dan volume
d. kuat arus listrik, suhu, dan waktu
e. usaha, daya, dan gaya

Jawaban : D, Kuat arus listrik, suhu dan waktu adalah besaran pokok.

8. Seorang siswa menunggu bis selama 30 menit. Dari pernyataan tersebut yang menyatakan satuan adalah ....
a. siswa
b. bus
c. 30
d. menit
e. 30 menit

Jawaban : D, menit adalah satuan waktu.

9. Satuan berat dalam SI adalah ....
a. kg
b. kg.m/s
c. kg.m/s2
d. kg.m3/s
e. kg.m3/s2

Jawaban : C, berat merupakan besaran turunan dengan persamaan w = massa x percepatan gravitasi, sehingga satuannya adalah kg.m/s2

10. Dalam SI, satuan tekanan adalah ....
a. dyne
b. joule
c. pascal
d. newton
e. watt

Jawaban : C, Tekanan merupakan Gaya per satuan luas sehingga mempunyai satuan N/m2 atau disebut dengan Pascal.

11. Lintasan sebuah partikel dinyatakan dengan x = A + Bt + Ct2. Dalam rumus itu x menunjukan tempat kedudukan dalam cm, t waktu dalam sekon, A, B, dan C masing-masing merupakan konstanta. Satuan C adalah ....
a. cm/s
b. cm/s2
c. cm.s
d. s/cm
e. cm

Jawaban : B, jika x dalam cm, maka Ct2 juga harus dalam cm, karena t dalam sekon maka C harus mempunyai satuan cm/s2

12. Skala terkecil dari alat-alat ukur panjang seperti mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup adalah ....
a. 1 mm; 0,1 mm; 0,01 mm
b. 0,5 mm; 0,1 mm; 0,01 mm
c. 0,1 mm; 0,01 mm; 0,001 mm
d. 0,5 mm; 0,05 mm; 0,005 mm
e. 0,5 mm; 0,01 mm; 0,001mm

Jawaban : A, sangat jelas.

13. Seseorang melakukan pengukuran tebal buku tulis dengan jangka sorong. Hasil pengukurannya adalah 5,24 mm. Dengan memperhitungkan kesalahan mutlak, pembacaan dari hasil pengukuran tersebut dapat dituliskan menjadi ....
a. (5,24 + 0,01) mm
b. (5,24 + 0,05) mm
c. (5,24 + 0,1) mm
d. (5,24 + 0,5) mm
e. (5,24 + 1) mm

Jawaban : B, cara penulisan hasil pengukuran harus menambahkan angka ketelitian alat yang besarnya setengah dari ketelitian jangka sorong yaitu 0,05 mm.

14. Sebuah kubus memiliki panjang rusuk 10 cm. Dengan menggunakan aturan angka penting dan notasi ilmiah, volume kubus tersebut adalah ....
a. 1,000 cm3
b. 1 × 10 cm3
c. 1,0 × 103 cm3
d. 1,00 × 103 cm3
e. 1,000 × 103 cm3

Jawaban : C, rusuk = 10 cm, mempunyai 2 angka penting sehingga hasil akhir juga mempunyai 2 angka penting V = r3 = 10 x 10 x 10 = 1000 atau, 1,0 x 103 cm3

15. Sebatang kayu memiliki panjang 10 m. Dari pernyataan tersebut yang disebut besaran adalah ....
a. 10
b. m
c. 10 m
d. panjang
e. kayu

Jawaban : D, panjang merupakan besaran. 10 merupakan nilai dan meter merupakan satuan.

16. Dari sistem besaran berikut ini, yang termasuk besaran pokok dalam sistem SI adalah ....
a. berat
b. muatan listrik
c. volume
d. suhu
e. kecepatan

Jawaban : D, suhu merupakan salah satu dari 7 besaran pokok.

17. Besaran-besaran berikut ini yang merupakan besaran turunan adalah ....
a. gaya, kecepatan, dan panjang
b. berat, daya, dan waktu
c. massa, waktu, dan percepatan
d. berat, energi, dan massa
e. tekanan, gaya, dan berat

Jawaban : E, tekanan, gaya dan berat merupakan besaran turunan.

18. Besaran-besaran berikut ini yang merupakan besaran pokok tambahan adalah ....
a. panjang
b. massa
c. waktu
d. sudut datar
e. intensitas cahaya
Jawaban : D, yang merupakan besaran pokok tambahan adalah Sudut datar dengan satuan radian dan sudut ruang dengan satuan steradian.

19. Besaran-besaran berikut ini yang tidak termasuk besaran pokok adalah ....
a. panjang
b. massa
c. waktu
d. suhu
e. muatan listrik

Jawaban : E, muatan listrik dengan satuan Coulomb merupakan besaran turunan.

20. Besaran-besaran berikut ini yang tidak termasuk besaran turunan adalah ....
a. massa jenis
b. momentum
c. jumlah zat
d. tekanan
e. usaha

Jawaban : C, Jumlah zat merupakan besaran pokok dengan satuan mol.

Demikianlah Soal Fisika Kelas 10 Semester 1 Lengkap Beserta Kunci Jawabannya, semoga bermanfaat.
Sumber https://administrasingajar.blogspot.com/

Selain sebagai media informasi pendidikan, kami juga berbagi artikel terkait bisnis.

Artikel bisnis dan investasi

Soal dan Pembahasan Fisika Kelas XI Semester 2 Kurikulum 2013

Soal dan Pembahasan Soal Fisika

Soal dan Pembahasan Fisika Kelas XI Semester 2 Kurikulum 2013

Jangan lupa membaca artikel tentang bisnis di > Informasi bisnis terbaik 2020.

Selamat datang kembali sahabat Administrasi Ngajar, pada kesempatan kali ini admin akan membahas mengenai Soal Fisika Kelas XI Semester 2 seperti biasanya soal lengkap beserta pembahasannya. Fisika adalah Ilmu dasar bagi perkembangan ilmu-ilmu lainnya. Seperti kita ketahui bersama banyak sekali fenomena-fenomena alam yang terjadi disekeliling kita termasuk dalam konsep Fisika. Karena sebenarnya kita tanpa sadar, tiap orang selalu menerapkan hukum fisika. Terutama dalam terapan ilmu Teknik maupun aktifitas sehari-hari. Begitu pentingnya Fisika untuk kehidupan manusia, dengan begitu kami memiliki perhatian khusus untuk mata pelajaran Fisika kami sediakan Materi dan Soal Fisika lengkap beserta pembahasannya untuk mempermudah proses belajar baik di sekolah maupun di rumah. Baik langsung saja berikut:

Soal Fisika Kelas XI Semester 2 dan Pembahasannya

1). Mesin Carnot mengambil 1.000 kkal dari reservoir 627°C dan mengeluarkannya pada reservoir 27°C. Banyaknya kalor yang dikeluarkan reservoir suhu rendah adalah...
a. 43,1 kkal
b. 330 kkal
c. 600 kkal
d. 666,7 kkal
e. 956,9 kkal

Diketahui:
Q1 = 1000 kkal
T1 = 627°C = 627 + 273 = 900 K
T2 = 27°C = 27 + 273 = 300 K

Ditanya: Q2 (kalor yang dikeluarkan reservoir suhu rendah)?

Jawab:
Q2/Q1 = T2/T1
Q2 / 1000 = 300 / 900
Q2 = (300 x 1000) / 900
Q2 = 300000 / 900
Q2 = 333,33 kkal (Jawaban yang mendekati adalah: (B))

2). Mesin Carnot menerima kalor dari reservoir bersuhu tinggi 900 K dan melepaskannya pada reservoir bersuhu rendah 495 K. Efisiensi mesin Carnot tersebut adalah...
a. 40%
b. 45%
c. 50%
d. 55%
e. 80%

Diketahui:
T1 = 900 K
T2 = 495 K

Ditanya: η (efisiensi mesin Carnot)?

Jawab:
η = (1 - (T2/T1) x 100%
η = (1 - (495/900) x 100%
η = ((900/900) - (495/900)) x 100%
η = 405/900 x 100% (100% = 100/100 = 1, jadi bisa diabaikan)
η = 405/900
η = 0,45
η = 45/100 atau sama saja dengan 45% (Jawaban: B)

3). Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K memiliki efisiensi sebesar 40%. Agar efisiensinya naik menjadi 50%, suhu reservoir suhu tinggi harus dinaikkan menjadi...
a. 900 K
b. 960 K
c. 1.000 K
d. 1.180 K
e. 1.600 K

Diketahui:
T1 = 800 K
η1= 40% = 0,4
η2 = 50% = 0,5

Ditanya: T1 (suhu reservoir tinggi saat efisiensi menjadi 50%)?

Jawab:
tentukan suhu reservoir rendah (T2) pada efisiensi 40%.
η = (1 - (T2/T1)) x 100%
0,4 = (1 - (T2/800)) x 100% ----> 100% = 100/100 = 1, jadi bisa dihilangkan karena dikalikan satu hasilnya tetap sama.
0,4 = 1 - (T2/800)
T2/800 = 1 - 0,4
T2 / 800 = 0,6
T2 = 480 K

Lalu tentukan suhu reservoir tinggi menggunakan T2 yang diperoleh untuk η =50%.
η = (1 - (T2/T1)) x 100%
0,5 = (1 - (480/T1))
480/T1 = 1 - 0,5
480/T1 = 0,5
T1 = 480/0,5
T1 = 960 K (Jawaban: B)

4). Sejumlah gas ideal mengalami siklus, seperti pada gambar berikut.
Dalam satu sekon dapat terjadi lima siklus. Daya yang dihasilkan per siklus adalah...
a. 80 watt
b. 200 watt
c. 400 watt
d. 800 watt
e. 1000 watt

Diketahui:
Lihat pada gambar di buku.

Ditanya: Daya yang dihasilkan?

Jawab:
*Usaha dari A ke B bertanda positif karena arah proses ke kanan. Karena bidangnya menyerupai luas trapesium, maka memakai luas trapesium.
Wab = 1/2 (400 + 200 kPa) 4 L
Wab = 1/2 (600) 4
Wab = 1/2 . 2400
Wab = 1200 J

*Usaha dari B ke C bertanda negatif karena arah proses ke kiri. Karena bidangnya menyerupai persegi panjang, maka memakai luas persegi panjang.
Wbc = - 200 kPa x 4 L
Wbc = -800 J

*Usaha dari C ke A sama dengan nol karena dengan sumbu V tidak dapat membentuk bidang (luasnya = 0)

Usaha keseluruhan proses adalah = 1200 + (-800) + 0 = 400 J

Dalam satu sekon dapat terjadi 5 siklus. Daya yang dihasilkan per siklus adalah 400 Watt (400 Joule/sekon) -> (Jawaban: C)

5). Suhu di dalam ruang mesin pendingin -3°C dan suhu udara luar 27°C. Setiap detik, kalor yang dilepaskan mesin pendingin adalah 450 J. Besarnya daya listrik rata-rata yang dibutuhkan oleh mesin pendingin tersebut adalah...
a. 25 watt
b. 50 watt
c. 90 watt
d. 150 watt
e. 900 watt

Diketahui:
T1 = -3°C = -3 + 273 = 270 K
T2 = 27°C = 27 + 273 = 300 K
Q1 = 450 J/detik

Ditanya: Daya listrik rata-rata?

Jawab:
Kita cari dulu usahanya.
W/Q1 = (T2/T1) - 1
W/Q1 = (300/270) - (270/270)
W/Q1 = 30/270
W/Q1 = 1/9
W = (1/9) x Q1
W = (1/9) x 450
W = 50 J

Lalu cari dayanya.
P = W/t
P = 50 J/1s
P = 50 Watt (Jawaban: B)

6). Gelombang air laut mendekati pantai dengan cepat rambat 8 m/s. Jika jarak antara perut dan simpul yang berdekatan adalah 5 m maka tentukan besarnya frekuensi dan periode gelombang...
a. 0,8 Hz dan 2,5 s
b. 0,8 Hz dan 1,25 s
c. 2,5 Hz dan 0,8 s
d. 1,25 Hz dan 0,8 s
e. 1,25 Hz dan 2,5 s

Diketahui:
v = 8 m/s
jarak antara perut dan simpul yang berdekatan itu berarti 1/4 (seperempat) gelombang / 1/4 λ = 5 meter, maka λ = 5 : 1/4 = 20 meter.

Ditanya: f (frekuensi gelombang) dan T (periode gelombang)?

Jawab:
*f = v / λ
f = 8 / 20
f = 0,4 Hz

*T = 1/f
T = 1 / 0,4
T = 2,5 s

Berarti jawabannya adalah 0,4 Hz dan 2,5 s.

7). Dari grafik gelombang transversal pada gambar di bawah ini tentukanlah jumlah dan panjang gelombangnya...
a. 2 ½ dan 10 m
b. 2 ½ dan 20 m
c. 2 ¼ dan 10 m
d. 2 ½ dan 25 m
e. 2 ¼ dan 20 m

Jawab: Lihat gambar pada buku.
Satu gelombang terdiri atas 1 bukit dan 1 lembah. Di gambar terdapat 3 bukit dan 2 lembah, berarti jumlah gelombang ada 2 ½ jumlahnya.
Panjang gelombang dari bukit ke lembah adalah 10 m (lihat gambar).
Jawabannya adalah (A) 2½ dan 10 m.

8). Roni merasakan getaran gempa yang frekuensinya 15 Hz. Jika sumber getarannya dari pantai yang berjarak 60 km dan tiba dalam waktu 20 s, maka panjang gelombang gempa tersebut....
a. 100 m
b. 200 m
c. 500 m
d. 1000 m
e. 1500 m

Diketahui:
f = 15 Hz
s (jarak) = 60 km = 60.000 m
t = 20 s

Ditanya: λ (panjang gelombang)?

Jawab:
pertama cari v (cepat rambat gelombang)
v = s/t
v = 60.000 / 20
v = 3.000 m/s

* λ = v / f
λ  = 3.000 / 15
λ = 200 m (B)

9). Dua buah gabus P dan Q bergerak naik turun pada jarak 100 cm satu sama lain. Pada saat P di puncak dan Q di lembah gelombang, antara P dan Q terdapat 2 puncak dan 2 lembah gelombang. Jika cepat rambat gelombang itu 3 m/s, frekuensinya adalah...
a. 2,5 Hz
b. 5,0 Hz
c. 7,5 Hz
d. 10,0 Hz
e. 12,5 Hz

Diketahui:
v = 3 m/s
Gabus P berada di puncak sedangkan gabus Q di lembah gelombang, dan diantara P dan Q terdapat 2 puncak dan 2 lembah gelombang, berarti ada 2½ gelombang. Jika 2½ gelombang = 100 cm (1 m), maka 1 gelombang = 0,4 m.

Ditanya: f (frekuensi gelombang)?

Jawab:
f = v / λ
f = 3 / 0,4
f = 7,5 Hz (C)

10). Berikut ini merupakan sifat-sifat gelombang longitudinal.
1. Terdiri atas rapatan dan renggangan
2. Terdiri atas bukit dan lembah
3. Arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatnya
4. Arah getarnya sejajar dengan arah rambatnya
Pernyataan yang benar adalah...
a. 1 dan 2
b. 1 dan 3
c. 2 dan 3
d. 2 dan 4
e. 4 saja

Jawab:
Sifat gelombang longitudinal adalah (1). Terdiri atas rapatan dan renggangan, dan (4). Arah getarnya sejajar dengan arah rambatnya. Jadi jawabannya (1) dan (4).

11). Gas mengalami ekspansi secara isotermal dari volume awal 3 liter pada tekanan 20 atm (1 atm = 1,01 x 10⁵ Pa) menjadi volume akhir 24 liter. Usaha yang dilakukan oleh gas tersebut adalah... (Diketahui: nRT₁ = P₁V₁ dan ln 2 = 0,693)
a. 1,25 x 10³ J
b. 2,50 x 10³ J
c. 12,5 x 10³ J
d. 2,5 x 10⁴ J
e. 1,25 x 10⁵ J

Diketahui:
Isotermal = suhu tetap
V1 = 3 L = 0,003 m³
V2 = 24 L = 0,024 m³
P = 20 atm = 20,2 x 10⁵ Pa
ln 2 = 0,693
nRT₁ = P₁V₁
Ditanya: W (usaha)?

Jawab:
W = n.R.T1. ln (V2/V1)
W = P1.V1. ln (V2/V1)
W = 20,2 x 10⁵ . 0,003 . In (0,024/0,003)
W = 6060 . ln 8
W = 6060 . ln 2³ ----- ln a^r = r ln a
W = 6060. 3 ln 2
W = 6060 . 3(0,693)
W = 6060. 2,079
W = 12.598,74 J
W = 12,5 x 10³ J (Jawaban: C)

12). Pada tekanan konstan 10⁶ Pa, suhu 10 mol gas helium naik dari -20°C menjadi 0°C. Perubahan energi dalam dan besar usaha yang dilakukan gas helium jika gas tersebut menyerap kalor sebesar 4 kJ adalah... (R = 8,31 J/K mol)
a. ΔU = 2,49 kJ, W = 1,51 kJ
b. ΔU = 1,51 kJ, W = 2,49 kJ
c. ΔU = -2,49 kJ, W = -1,51 kJ
d. ΔU = -1,51 kJ, W = -2,49 kJ
e. ΔU = 2,49 kJ, W = 6,49 kJ

Diketahui:
P = 10⁶ Pa
n = 10 mol
ΔT = (T2-T1) = (0°C-(-20°C)) = 20°C
Q = 4 kJ = 4000 J
R = 8,31 J/K mol

Ditanya: Perubahan energi dalam (ΔU) dan besar usaha (W)?

Jawab:
Cari perubahan energi dalam dengan persamaan.
ΔU = (3/2) n.R.ΔT
ΔU = (3/2). 10. 8,31. 20
ΔU = 2493 J
ΔU = 2,49 kJ

Lalu cari usaha, dengan persamaan hukum 1 termodinamika.
Q = ΔU + W
W = Q - ΔU
W = 4000 - 2493
W = 1507 J
W = 1,51 kJ

Jawaban: (A)

13). Besarnya energi dalam dari suatu gas monoatomik yang terdiri atas 10²⁴ molekul dan bersuhu 400 K adalah... (k = 1,38 x 10^-23 J/K)
a. 0,34 kJ
b. 0,69 kJ
c. 1,38 kJ
d. 2,76 kJ
e. 8,28 kJ

Diketahui:
N = 10²⁴ molekul
f = 3 (gas monoatomik memiliki derajat kebebasan 3)
T = 400 K
k = 1,38 x 10^-23 J/K

Ditanya: U (energi dalam)?

Jawab:
U = (3/2) N.k.T
U = (3/2). 10²⁴. 1,38 x 10^-23 . 400
U = 8280 J
U = 8,28 kJ (Jawaban: E)

14). Sejumlah gas ideal mengalami ekspansi sehingga volumenya menjadi dua kali semula, ternyata energi dalam gas menjadi empat kali semula. Tekanan gas tersebut akan menjadi...
a. tetap
b. 2 kali
c. 4 kali
d. 8 kali
e. 16 kali

Diketahui:
V1 = 1V
V2 = 2V
U1 = 1U ----> T1 = T
U2 = 4U ---> Jika Energi dalam dinaikkan, jika menurut rumus (N.f.(1/2).k.T), maka yang termasuk di dalamnya juga dinaikkan. --> Termasuk T (suhu)
berarti T2 = 4T

Ditanya: P (tekanan gas)?

Jawab:
Memakai persamaan.
(P1.V1) / T1 = (P2.V2) /T2
(P1 .1) / 1 = (P2 . 2) / 4
P1 = (P2 . 2) / 4 --> pindah 4 ke ruas kiri
4P1 = 2P2
P2 = 4P1/2
P2 = 2P1

Berarti tekanan gas tersebut akan menjadi 2 kali lipat dari tekanan awalnya (Jawaban: B)

15). Dua mol gas monoatomik mendapatkan kalor sebanyak 1297,14 joule secara isokhorik. Jika R = 8,13 J/mol K, tentukan perubahan suhu gas tersebut...
a. 75 K
b. 52 K
c. 50 K
d. 35 K
e. 20 K

Diketahui:
Isokhorik = volume tetap
n = 2 mol
f = 3 (gas monoatomik dengan derajat kebebasan 3)
Q = 1297,14
R = 8,13 J/mol K

Ditanya: ΔT (perubahan suhu)?

Jawab:
Q = (f/2) n.R.ΔT
1297,14 = (3/2). 2 . 8,13 . ΔT
1297,14 = 24,39 . ΔT
ΔT = 1297,14 / 24,39
ΔT = 53,1 K (Jawaban yang mendekati adalah (B))

Soal Fisika

16). Pada percobaan Joule, beban bermassa 5 kg mengalami perpindahan kedudukan sebesar 2 m. Jika massa air sebesar 0,2 kg, perubahan suhu air akibat kalor hasil gesekan sudu-sudu dan air adalah...
a. 1°C
b. 10°C
c. 100°C
d. 0,1°C
e. 0,12°C

Diketahui:
Massa beban (M) = 5 kg
Perubahan kedudukan benda, s atau Δh = 2 m
Massa air, (m) = 0,2 kg
Kalor jenis air, (c) = 4.200 J/kg.K
Percepatan gravitasi, g = 10 m/s²

Ditanya:
Perubahan suhu air (ΔT)?

Jawab:
Perubahan energi potensial gravitasi tepat sama dengan energi kalor pada air.
ΔEP = Q
M.g.Δh = m.c.ΔT
Ingat, M adalah massa beban yang digantung, sedangkan m adalah massa air dengan kincir di dalamnya.
(5).(10).(2) = (0,2)(4.200)(ΔT)
100 = 840.(ΔT)
ΔT = 100/840
ΔT = 0,12°C (Jawaban: E)

17). Suatu gas dimampatkan secara isobarik pada tekanan 2 MPa dari 0,5 m³ menjadi 0,4 m³. Usaha yang dilakukan pada gas adalah...
a. 10 kJ
b. 20 kJ
c. 100 kJ
d. 200 kJ
e. 400 kJ

Diketahui:
P = 2Mpa = 2.000.000 Pa
ΔV = 0,4 m³ - 0,5 m³ = -0,1 m³

Ditanya:  Usaha yang dilakukan (W) jika gas dimampatkan secara isobarik?

Jawab:
Jika gas dimampatkan secara isobarik, maka:
W = P . ΔV
W = 2000000. (-0,1)
W = -200.000 J
W = -200 kJ

18). Sejumlah gas mengalami ekspansi secara adiabatik volumenya menjadi 0,1 m³. Jika suhu akhir gas setengah suhu awalnya dan tekanan awal gas 2 x 10⁵ Pa, tekanan gas setelah ekspansi adalah... (γ = 1,4)
a. 10⁵ Pa
b. 10³ Pa
c. 70⁵ Pa
d. 700 Pa
e. 2 x 10⁴ Pa

Diketahui:
V2 = 0,1 m³
T2 = 1T ----> setengah suhu awalnya
T1 = 2T
P1 = 2 x 10⁵ Pa
γ = 1,4 = 14/10

Ditanya: P2 (Tekanan gas setelah ekspansi)?

Jawab:
Cari dulu volume awal (V1).
T1. V1^γ-1 = T2. V2^γ-1
2 . V1^1,4-1 = 1 . (0,1)^1,4-1
2. V1^0,4 = (0,1)^0,4
karena 0,4 = 4/10, maka semuanya dipangkatkan 10/4 agar pangkat yang lain hilang.
2^10/4. V1 = 0,1
5,65 .V1 = 0,1
V1 = 0,1 / 5,65
V1 = 0,017 m³

Lalu cari P2-nya.
P1.V1^γ = P2.V2^γ
2 x 10⁵ . (0,017)^1,4 = P2 . (0,1)^1,4
2 x 10⁵ . 0,0035 = P2 . 0,04
P2 = 700 / 0,04
P2 = 17500 Pa

19). Grafik berikut ini menunjukkan hubungan antara volume (V) dan tekanan (p) dari suatu gas.
Proses yang menunjukkan gas memperoleh energi terbesar dari usaha yang dilakukan lingkungan pada gas adalah...
a. E ke A
b. D ke E
c. C ke D
d. B ke C
e. A ke B

Diketahui:
Lihat pada gambar di buku.

Ditanya:  Proses yang menunjukkan gas memperoleh energi terbesar?

Jawab:
Usaha terbesar dimiliki oleh proses dengan bidang terluas dan yang memiliki bidang terluas adalah proses D ke E (Jawaban: B)

20). Suatu gas dalam tabung mengalami pemampatan secara adiabatik maka pada proses ini akan terjadi...
a. W = 0 dan ΔT > 0
b. W < 0 dan ΔT > 0
c. W > 0 dan ΔT = 0
d. W < 0 dan ΔT < 0
e. W > 0 dan ΔT > 0

Jawab:
Proses adiabatik adalah sebuah proses dimana pemuaian ditandai dengan tidak adanya kalor yang masuk atau keluar sistem "Q=0" sehingga berlaku ΔU = -W yang berarti W < 0.
Jika gas memuai secara adiabatik, maka gas melakukan kerja dan mengakibatkan penurunan energi dalam sistem. Energi dalam sistem berkurang sebesar ΔU sehingga suhu gas juga turun, yang berarti ΔT < 0. (Jawaban: D)

21). Dari pernyataan berikut ini:
1. Bunyi adalah gelombang mekanik
2. Gelombang mekanik tidak memerlukan medium perambatan
3. Bunyi tidak dapat merambat melalui ruang hampa
4. Cahaya termasuk gelombang mekanik karena dapat melalui ruang hampa
Pernyataan yang benar adalah...
a. 1 dan 3
b. 2 dan 4
c. 1, 2, dan 3
d. 4 saja
e. Semua benar

Jawab:
(1). Bunyi adalah gelombang mekanik (benar), yaitu gelombang yang memerlukan medium pada saat merambat.
(2). Gelombang mekanik tidak memerlukan medium perambatan (salah), gelombang mekanik memerlukan medium perambatan misalnya gelombang tali, air, dan bunyi.
(3). Bunyi tidak dapat melalui merambat ruang hampa (benar), karena dalam ruang hampa udara tidak ada partikel-partikel udara. Udara merupakan salah satu faktor terjadinya rambatan bunyi yaitu medium (perantara) sehingga bunyi tak dapat merambat tanpa adanya zat perantara.
(4). Cahaya termasuk gelombang mekanik karena dapat melalui ruang hampa (salah), cahaya digolongkan sebagai gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat.
Jadi jawabannya (1) dan (3), --> (A)

22). Suatu gelombang transversal memiliki persamaan y = 0,2 sin π (40t - 0,5x) m. Tentukanlah periode dan panjang gelombangnya...
a. 40 s dan 0,5 m
b. 20 s dan 0,25 m
c. 5 s dan 0,5 m
d. 0,05 s dan 4 m
e. 0,025 s dan 8 m

Diketahui:
persamaan gelombang: y = ± A sin (ωt ± kx)
y = 0,2 sin π (40t - 0,5x) m
y = 0,2 sin (40πt - 0,5πx) m
Dari persamaan diatas diketahui:
ω = 40π
kx = 0,5πx

Ditanya: T (periode gelombang) dan λ (panjang gelombang)?

Jawab:
Cari dulu frekuensi:
ω = 40π (diketahui: w = 2.π.f)
2.π.f = 40π -----> hilangkan π masing-masing persamaan.
2f = 40
f = 20 Hz

lalu cari periode:
T = 1/f
T = 1/20
T = 0,05 s

kx = 0,5πx (diketahui: k = 2π/λ) -----> hilangkan x masing-masing persamaan.
k = 0,5π
2π/λ = 0,5π -----> hilangkan π masing-masing persamaan.
2/λ = 0,5
λ = 4 m

Berarti jawabannya adalah (D) 0,05 s dan 4 m.

23). Persamaan gelombang transversal mempunyai bentuk y = 0,05 sin (2πt + 0,4πx), dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Tentukanlah arah rambat dan besar kecepatannya...
a. Ke kiri dan 5 m/s
b. Ke kiri dan 2 m/s
c. Ke kiri dan 0,4 m/s
d. Ke kanan dan 5 m/s
e. Ke kanan dan 2 m/s

Diketahui:
persamaan gelombang: y = ± A sin (ωt ± kx)
y = 0,05 sin (2πt + 0,4πx)
Dari persamaan diatas diketahui:
ω = 2π
kx = 0,4πx

Ditanya: Arah rambat dan v (besar kecepatannya)?

Jawab:
*Mencari arah rambat adalah:
θ = (wt + kx) arah kekiri atau sumbu-x negatif
θ = (wt - kx) arah kekanan atau sumbu-x positif

Jika kita lihat persamaannya: y = 0,05 sin (2πt + 0,4πx), maka dapat diketahui bahwa arah rambat adalah kekiri atau negatif.

*Pertama cari frekuensi dulu:
ω = 2π (diketahui: ω = 2.π.f)
2.π.f = 2π -----> hilangkan π tiap persamaan.
2f = 2
f = 1 Hz.

*Lalu cari panjang gelombang:
kx = 0,4πx (diketahui: k = 2π/λ) ----> hilangkan x tiap persamaan.
k = 0,4π
2π/λ = 0,4π ----> hilangkan π tiap persamaan.
2/λ = 0,4
λ = 5 m

*Lalu cari kecepatannya:
v = λ.f
v = 5.1
v = 5 m/s

Jadi jawabannya adalah (A) Ke kiri dan 5 m/s.

24). Suatu gelombang transversal memiliki persamaan y = 0,25 sin π (30t - 0,5x) mempunyai persamaan kecepatan...
a. v = 0,25 sin (30πt - 0,5πx)
b. v = -0,25 sin (30πt - 0,5πx)
c. v = 7,5π sin (30πt - 0,5πx)
d. v = -7,5π cos (30πt - 0,5πx)
e. v = 7,5π cos (30πt - 0,5πx)

Diketahui:
Persamaan gelombang adalah y = ± A sin (ωt ± kx).
persamaan y = 0,25 sin π (30t - 0,5x)
y = 0,25 sin (30πt - 0,5πx)
Dari persamaan diatas diketahui:
ω = 30π
kx = 0,5πx

Ditanya: Persamaan kecepatan?

Jawab:
Persamaan gelombang adalah y = ± A sin (ωt ± kx).
Maka jika persamaan diatas diturunkan, maka akan didapat:
v = ω A cos (ω t − kx)
v = 30π.0,25 cos (30πt - 0,5πx)
v = 7,5π cos (30πt - 0,5πx) ---> (E)

25). Persamaan gelombang transversal mempunyai bentuk y = 0,25 sin (6πt + 0,4πx), dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Sudut fase dan fase gelombang di titik x = 0,5 m pada saat ujung kawat telah bergetar 0,1 sekon...
a. 360° dan 0,1
b. 720° dan 0,2
c. 1080° dan 0,3
d. 1440° dan 0,4
e. 1800° dan 0,5

Diketahui:
y = 0,25 sin (6πt + 0,4πx)
Dari persamaan diatas diketahui:
ω = 6π
kx = 0,4πx
x = 0,5 m
t = 0,1 s

Ditanya: θ (sudut fase gelombang) dan φ (fase gelombang)?

Jawab:
Untuk menemukan sudut fase dan fase gelombang, harus menemukan T (periode) dan λ (panjang gelombang). Tapi sebelum itu harus menemukan frekuensi.
ω = 6π (diketahui: w = 2.π.f)
2.π.f = 6π -----> hilangkan π masing-masing persamaan.
2f = 6
f = 3 Hz

Maka periode (T):
T = 1/f
T = 1/3 s

Cari panjang gelombang:
kx = 0,4πx (diketahui: k = 2π/λ) ----> hilangkan x tiap persamaan.
k = 0,4π
2π/λ = 0,4π ----> hilangkan π tiap persamaan.
2/λ = 0,4
λ = 5 m

Untuk menemukan sudut fase gelombang (θ) menggunakan rumus:
θ = 2π (t/T - x/λ)
θ = 2π (0,1/⅓ - 0,5/5)
θ = 2π (0,3 - 0,1)
θ = 2π (0,2)
diketahui bahwa π = 180°
θ = 2.180° (0,2)
θ = 360° (0,2)
θ = 72°

Rumus fase gelombang (φ):
φ = (t/T - x/λ)
φ = (0,1/⅓ - 0,5/5)
φ = (0,3 - 0,1)
φ = 0,2

Jawabannya adalah 72° dan 0,2.
26). Sebuah pegas (slinky) digetarkan sehingga menghasilkan gelombang longitudinal dengan jarak dua rapatan terdekat = 40 cm. Jika cepat rambat gelombangnya 20 m/s, maka panjang gelombang dan frekuensi gelombangnya adalah...
a. 0,2 m dan 100 Hz
b. 0,4 m dan 50 Hz
c. 0,8 m dan 25 Hz
d. 40 m dan 0,50 Hz
e. 80 m dan 0,25 Hz

Diketahui:
jarak dua rapatan terdekat = 1 gelombang
v = 20 m/s

Ditanya: λ (panjang gelombang) dan f (frekuensi gelombang)?

Jawab:
*λ = 40 cm
λ = 0,4 m

*f = v/λ
f = 20 / 0,4
f = 50 Hz

Jadi jawabannya adalah (B) 0,4 m dan 50 Hz.

27). Pada permukaan air laut terdapat dua buah gabus yang terpisah satu sama lain sejauh 60 cm. Keduanya turun naik bersama permukaan air laut sebanyak 20 kali selama 10 sekon. Bila salah satu di puncak gelombang yang lain di lembah gelombang. Sedang di antara kedua gabus terdapat satu bukit gelombang, maka periode gelombang dan cepat rambat gelombang adalah...
a. 0,5 s dan 20 cm/s
b. 0,5 s dan 30 cm/s
c. 0,5 s dan 80 cm/s
d. 2 s dan 120 cm/s
e. 2 s dan 240 cm/s

Diketahui:
n = 20
t = 10s
Salah satu gabus berada di puncak gelombang dan yang lainnya di lembah gelombang. Diantara kedua gabus terdapat satu bukit gelombang yang berarti ada 1½ gelombang (satu setengah), sehingga 1,5λ = 60 cm ---> maka λ = 60/1,5 = 40 cm.

Ditanya: T (periode gelombang) dan v (cepat rambat gelombang)?

Jawab:
*T = t/n
T = 10s/20
T = 0,5 s

*v = λ / T
v = 40 / 0,5
v = 80 cm/s

Jawabannya adalah (C) 0,5 s dan 80 cm/s.

28). Seutas tali digetarkan pada salah satu ujungnya sehingga menghasilkan gelombang seperti gambar.
Jika ujung tali digetarkan selama 0,5 s maka panjang gelombang dan cepat rambat gelombang berturut-turut adalah...
a. 25 cm dan 100 cm/s
b. 25 cm dan 50 cm/s
c. 50 cm dan 25 cm/s
d. 50 cm dan 100 cm/s
e. 125 cm dan 25 cm/s

Diketahui:
T = 0,5 s
l = 50 cm
n = 2

Ditanya: λ (panjang gelombang) dan v (cepat rambat gelombang)?

Jawab: 
λ = l/n
λ = 50 / 2
λ = 25 cm

v = λ/T
v = 25/0,5
v = 50 cm/s

29). Dua gabus berjarak 2 meter berada mengapung dibukit dan lembah gelombang laut yang berdekatan. Butuh waktu 1 sekon untuk kedua gabus berubah posisi dari bukit ke lembah gelombang. Panjang gelombang dan kecepatan rambat gelombang laut tersebut adalah...
a. 2 m dan 2 m/s
b. 4 m dan 2 m/s
c. 2 m dan 4 m/s
d. 4 m dan 4 m/s
e. 8 m dan 8 m/s

Diketahui:
Gabus yang satu mengapung di bukit dan yang lain mengapung di lembah yang berdekatan berjarak 2 meter, yang berarti 1/2λ = 2 meter, maka λ = 4 meter.
Butuh waktu 1 sekon untuk kedua gabus berubah posisi dari bukit ke lembah (atau sebaliknya), yang berarti 1/2T = 1 sekon, maka T = 2 sekon.

Ditanya: λ (panjang gelombang) dan v (cepat rambat gelombang)?

Jawab:
* λ = 4 m (sudah dijelaskan)

* v = λ / T
v = 4 m / 2 s
v = 2 m/s

Jawabannya adalah (B) 4 m dan 2 m/s.

30). Sebuah gelombang transversal mempunyai periode 4 detik. Jika jarak antara dua buah titik berurutan yang sama fasenya = 8 cm, maka cepat rambat gelombang itu adalah...
a. 1 cm/s
b. 2 cm/s
c. 3 cm/s
d. 4 cm/s
e. 5 cm/s

Diketahui:
T = 4s
jarak antara dua buah titik yang sama fasenya, berarti λ = 8 cm.

Ditanya: v (cepat rambat gelombang)?

Jawab:
v = λ / T
v = 8 cm/ 4s
v = 2 cm/s (B)

31). Beberapa macam gelombang sebagai berikut:
1. longitudinal
2. mekanik
3. transversal
4. berjalan
Gelombang yang pengelompokannya didasarkan arah getar adalah...
a. 1 dan 2
b. 1 dan 3
c. 1,2, dan 3
d. 2 dan 4
e. benar semua

Jawab:
Gelombang yang pengelompokannya didasarkan arah getar adalah gelombang transversal dan gelombang longitudinal (B).

32). Gelombang longitudinal tidak dapat mengalami...
a. polarisasi
b. refleksi
c. refraksi
d. difraksi
e. dispersi

Jawab:
Gelombang longitudinal tidak dapat mengalami polarisasi, karena tidak terjadi peristiwa penyerapan arah bidang getar dari gelombang dan mempunyai banyak arah getar. Polarisasi itu membatasi getaran vektor yang membentuk gelombang transversal menjadi satu arah, dan hanya terjadi pada gelombang transversal saja (A).

33). Gelombang transversal dinamakan berjarak satu gelombang yaitu...
a. Terdiri atas 1 puncak dan 1 lembah
b. Terdiri atas 1 puncak dan 2 lembah
c. Jarak antara puncak ke puncak melalui 2 lembah
d. Jarak antara puncak ke lembah melalui 1 puncak
e. Jarak antara lembah ke puncak melalui 2 puncak

Jawab:
Satu panjang gelombang transversal terdiri atas 1 puncak dan 1 lembah, sedangkan satu panjang gelombang longitudinal terdiri atas 1 rapatan dan 1 renggangan (A).

34). Gelombang dapat mengalami beberapa gejala yaitu...
a. Superposisi, refleksi, refraksi, reduksi, dan polaroidisasi
b. Refreksi, superposisi, refraksi, polarisasi, dan induksi
c. Refraksi, polarisasi, interferensi, vibrasi, dan induksi
d. Interferensi, refleksi, refraksi, polarisasi, dan dispersi
e. Superposisi, dispersi, refraksi, refraksi, dan polaroidisasi

Jawaban:
D (Interferensi, refleksi, refraksi, polarisasi, dan dispersi)

35). Dua gabus berada di puncak-puncak gelombang. Keduanya bergerak naik turun di atas permukaan air laut sebanyak 20 kali dalam waktu 4 detik mengikuti gelombang air laut. Jika jarak kedua gabus 100 cm dan diantaranya terdapat dua lembah dan satu bukit, maka frekuensi gelombang dan cepat rambat gelombang berturut-turut adalah...
a. 0,2 Hz dan 200 cm/s
b. 5,0 Hz dan 200 cm/s
c. 0,2 Hz dan 250 cm/s
d. 2,5 Hz dan 250 cm/s
e. 5,0 Hz dan 250 cm/s

Diketahui:
n = 20
t = 4s
Kedua gabus berada di puncak gelombang dan diantara kedua gabus terdapat dua lembah dan satu bukit yang berarti ada 2 gelombang, yaitu 2λ = 100 cm, yang berarti λ = 50 cm.

Ditanya: f (frekuensi gelombang) dan v (cepat rambat gelombang)?

Jawab:
*f = n/t
f = 20/4s
f = 5 Hz

*v = λ . f
v = 50 cm . 5 Hz
v = 250 cm/s

Berarti jawabannya adalah (E) 5,0 Hz dan 250 cm/s.



Sumber : sekoIahbagiiImu.blogspot.com

Demikianlah Soal dan Pembahasan Fisika Kelas XI Semester 2 Kurikulum 2013, semoga bermanfaat
Sumber https://administrasingajar.blogspot.com/

Selain sebagai media informasi pendidikan, kami juga berbagi artikel terkait bisnis.

Artikel bisnis dan investasi

40 Soal Fisika Kelas XI Semester 1 dan Pembahasannya Kurikulum 2013

Soal dan Pembahasan Soal Fisika

40 Soal Fisika Kelas XI Semester 1 dan Pembahasannya Kurikulum 2013

Jangan lupa membaca artikel tentang bisnis di > Informasi bisnis terbaik 2020.

Selamat datang kembali sahabat Administrasi Ngajar, pada kesempatan kali ini admin akan posting mengenai Soal Fisika Kelas XI lengkap beserta pembahasannya. Fisika adalah Ilmu dasar bagi perkembangan ilmu-ilmu lainnya. Banyak sekali fenomena-fenomena alam yang terjadi disekeliling kita termasuk dalam konsep Fisika. Karena sebenarnya kita tanpa sadar, tiap orang selalu menerapkan hukum fisika. Terutama terapan ilmu Teknik maupun aktifitas sehari-hari yang dilakukan setiap orang. Dengan begitu kami memiliki perhatian khusus untuk mata pelajaran Fisika kami sediakan Materi dan Soal Fisika lengkap beserta pembahasannya untuk mempermudah proses belajar baik di sekolah maupun di rumah. Baik langsung saja berikut:

Soal Fisika Kelas XI Semester 1 dan Pembahasannya

1). Sebuah piringan memiliki momen inersia l₁ = 2 x 10^-3 kgm² berotasi pada sumbunya yang melalui pusat piringan dengan kecepatan sudut 6 rad/s.
Kemudian, diatas piringan tersebut ditambahkan sebuah piringan l₂ = 10^-3 kgm². Kecepatan sudut kedua piringan adalah....
a. 3 rad/s
b. 4 rad/s
c. 5 rad/s
d. 6 rad/s
e. 12 rad/s

Diketahui:
l_{1 =} 2 x 10^-3 kgm²
ω1 = 6 rad/s
l2 = 1×10⁻³ kg m²
ω2 = 0

Ditanya: ω' (Kecepatan sudut kedua piringan)?

Jawab:
L = L'
l₁ω1 + l2ω2 = (l_1 + l2) ω'
2 x 10^-3 . 6 + 0 = (2×10⁻³ + 1×10⁻³) . ω'
12×10⁻³ = 3×10⁻³ ω'
ω' = 4 rad/s (Jawaban: B)

2).  Perhatikan gambar berikut.
Sebuah gasing memiliki momen inersia I,pada saat tertentu memiliki kecepatan sudut ω dengan arah putaran seperti pada gambar. Besar dan arah impuls sudut pada saat itu supaya gasing tetap berdiri adalah....
a. Iω, searah putaran gasing
b. Iω, berlawanan arah putaran gasing
c. Iω, ke arah atas
d. Iω, ke arah bawah
e. Iω, ke arah sumbu putar

Jawab: 
c. Iω, ke arah atas (karena arah impuls sudut sesuai dengan arah putaran sekrup tangan kanan).

3). Sebuah piringan jari-jarinya 5 cm dan massanya 40 gram berotasi pada sumbunya dengan kecepatan 100 rad/s. Oleh karena pengaruh gaya gesek, piringan itu berhenti berotasi dalam waku 50 sekon. Besarnya momen gaya yang dapat menghentikan rotasi piringan itu adalah....
a. 5 x 10^-3                    d. 2 x 10^-5
b. 1 x 10^-4                    e. 1 x 10^-6
c. 2 x 10^-4

Diketahui: 
R = 5 cm = 0,05 m
m = 40 gr = 0,04 kg
ω = 100 rad/s
t = 50 s

Dit: τ (Momen gaya)?

Jawab:
*Kita cari dulu momen inersianya:
I = m x r²
I = 0,04 x 0,05²
I = 10⁻⁴ Kg m²

*Lalu cari percepatan sudutnya:
ωt = ωo - αt
0 = 100 - 50α
50α = 100
α = 100/50
α = 2 rad/s²

*Cari momen gayanya:
τ = I x α
τ  = 10⁻⁴ x 2
τ = 2 x 10⁻⁴ Nm (Jawaban: C)

4). Pada sebuah katrol berbentuk silinder pejal massanya m_k = 0,8 kg dililitkan seutas tali yang diberi beban m = 0,1 kg. Jika diketahui jari-jari katrol adalah 10 cm dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s², percepatan yang dialami oleh beban massa m adalah....
a. 0,2 m/s²                        d. 2,0 m/s²
b. 0,5 m/s²                        e. 4,0 m/s²
c. 1,0 m/s²

Diketahui:
m_k = 0,8 kg
mb = 0,1 kg
r = 10 cm = 0,1 m
g = m/s²
k = 1/2 -> 0,5 (untuk bentuk silinder pejal)

Ditanya: percepatan (a)?

Jawab:
a = mb.g / (mb + k .m_k)
a = 0,1 . 10 / (0,1 + 0,5. 0,8)
a = 1 / 0,1 + 0,4
a = 1 / 0,5
a = 2 m/s²  (Jawaban: D)

5). Sebuah bola pejal berada diatas sebuah lantai, lalu bola didorong dengan gaya F. Perbandingan percepatan yang dialami oleh bola ketika bola tersebut tergelincir dan ketika bola menggelinding adalah...
a. 3/2
b. 2/3
c. 7/5
d. 5/7
e. 8/5

Jawab:
*Jika bola tergelincir:
ΣF = m . a
F - fk = m . a (fk = 0 karena licin)
F = m . a
a = F/m

*Jika bola menggelinding (translasi + rotasi):
ΣF = m . a
F - f = m . a
F - Ia = m . a
F - (1/2 mR²). a/R² = m . a
F - 1/2 ma = m . a
F = m . a + 1/2 m.a
F = 3/2 m.a
a = 2F/3m

perbandingan a tergelincir dan a menggelinding:
a = F/m : a = 2F/3m
1           :         2/3
3           :          2 (Jawaban: A)

6). Sebuah bola berongga dilepaskan dari puncak bidang miring yang memiliki ketinggian 3 meter dari bidang alasnya. Jika bola dapat menggelinding murni dan percepatan gravitasi Bumi g=10 m/s², kecepatan bola ketika sampai pada bidang alasnya adalah....
a. 3 m/s                         d. 4 √5 m/s
b. 2 √3 m/s                    e. 12 m/s
c. 6 m/s

Diketahui:
Bola berongga dilepaskan bidang miring dengan
h = 3 meter
g = 10 m/s²

Dit: Kecepatan bola (v)?

Jawab:
E awal = E akhir
m . g . h = Ek translasi + Ek rotasi
m . g . h = 1/2 mv² + 1/2 I ω²
m . g . h = 1/2 mv² + 1/2 . 2/3 mR² . (v²/R²)
m . g . h = 1/2 mv² + 1/3 mv² (R² nya dicoret)
g . h = 1/2 v² + 1/3 v² (m nya dicoret)
g . h = 2/6 v² + 3/6 v² (disamakan pecahannya)
g . h = 5/6 v²
v² = 6/5 g.h
v² = 6/5. 10. 3
v² = 36
v = √36
v = 6 m/s (Jawaban: C)

7). Sebuah benda dengan berat 480 N digantung dalam keadaan setimbang. Perhatikan gambar berikut.
Besar tegangan tali T1 adalah....
a. 240 N     
b. 480 N     
c. 120 N
d. 80 N
e. 240 N

Diketahui: w = 480 N

Ditanya: Tegangan tali T1?

Jawab:
*ΣFy = 0
T3 - w = 0
T3 = w
T3 = 480 N

*ΣFx = 0
T2 Cos 37° - T1 cos 53° = 0
T2 Cos 37° = T1 cos 53°
T2. 0,8 = T1 0,6
T2 = 0,6 .T1 / 0,8
T2 = 0,75 T1

*ΣFy = 0
T1 sin 53° + T2 sin 37° - T3 = 0
T1 sin 53° + T2 sin 37° = T3
T1 0,8 + T2 0,6 = 480 N
T1 0,8 + (0,75 T1) 0,6 = 480 N
T1 0,8 + 0,45 T1 = 480 N
1,25 T1 = 480 N
T1 = 480 : 1,25
T1 = 384 N (Tidak ada jawabannya?)

8). Perhatikan gambar berikut.
Batang besi PQ sepanjang 60 cm diberi beban pada titik Q sebesar 20 kg dalam keadaan setimbang. Besar tegangan tali T jika diketahui panjang PR = 80 cm dan massa batang diabaikan adalah...
a. 200 N       
b. 250 N       
c. 300 N
d. 500 N
e. 750 N

Diketahui:
mQ = 20 kg
QP = 60 cm
PR = 80 cm

Ditanya: Tegangan tali T?

Jawab:
QR = √80² + 60²
QR = √10000
QR = 100 cm

ΣF = 0 (dalam keadaan setimbang)
T - wQ = 0
T = wQ

Sin θ = PR/RQ = 80/100 = 4/5
Sin θ = sin 53°

Στ = 0
T sin 53° - wQ = 0
T sin 53° = wQ
T 0,8 = mQ . g
T 0,8 = 20.10
T 0,8 = 200
T = 200/0,8
T = 250 N (B)

9). Perhatikan gambar berikut.
Pada gambar tersebut, sebuah batang dengan berat w berada dalam keadaan setimbang. Dinding tempat bersandarnya licin. Panjang batang AB = l dan sudut kemiringan θ = 60°. Besarnya koefisien gesek minimum antara batang di A dan alasnya adalah.....
a. 1/2 √3                     d. 1/6 √3
b. 1/3 √3                     e. 1/8 √3
c. 1/4 √3

Jawab: 
ΣFx = 0
NB - fA = 0
NB = fA
NB = μA. NA

ΣFy = 0
NA - w = 0
NA = w

Στ = 0
NB sin 60° L - w cos 60° 1/2 L = 0
NB 1/2 √3 = w 1/4
NB = 1/4 : √3/2 w
NB = 2 / 4√3 w
NB = 2/ 4√3 x √3/√3 w
NB  = 2/12 √3 w
NB = 1/6 √3 w (Jawaban: D)

10). Perhatikan gambar berikut.
Sebuah tangga AB homogen panjangnya 5 m dan beratnya 100 N. Ujung A terletak pada lantai datar dan ujung B bersandar pada tembok vertikal. Ujung A berjarak 3 m dari tembok. Koefisien gesek statik ujung A dan B sama, yaitu 0,5. Jarak terjauh dari ujung A yang dapat dicapai orang yang beratnya 500 N jika orang tersebut memanjat tangga (tangga belum menggelincir) adalah....
a. 3,5 m   
b. 3,6 m   
c. 3,7 m
d. 3,8 m
e. 3,9 m

Diketahui:
lAB = 5 m
wAB = 100 N
OA = 3m
μA = μB = 0,5
OB = √5² - 3² = √25-9 = √16 = 4m
wo = 500 N
Sin θ = OB/AB = 4/5 = sin 53 °

Ditanya: Jarak terjauh dari ujung A yang dapat dicapai orang yang beratnya 500 N jika orang tersebut memanjat tangga?

Jawab:
*ΣFy= 0
wAB +Wo - NA = 0
100N + 500 N = NA
NA = 600 N

*ΣFx= 0
NB - fA = 0
NB = fA
NB = μA . NA
NB = 0,5 . 600
NB = 300 N

*Στ = 0
NB. l sin θ - wAB .1/2 l cos θ - wo. x. sin θ = 0
NB. 5. sin 53 ° - 100. 1/2. 5. cos 53 ° - 500. x. sin 53 ° = 0
NB. 5. 0,8 - 50. 5. 0,6 - 500. x. 0,6 = 0
4NB - 150 - 300x = 0
4.300 - 150 - 300x = 0
1200 - 150 - 300x = 0
300 x = 1200 - 150
300 x = 1050
x = 1050/300
x = 3,5 m (Jawaban: A)

11). Batang OP panjangnya l =50 cm, sebuah gaya F =4 N bekerja pada tengah-tengah batang. Jika di titik O terdapat sebuah engsel, momen gaya oleh F terhadap titik O adalah....
a. 0,5 Nm
b. 1,0 Nm
c. 1,5 Nm
d. 2,0 Nm
e. 4,0 Nm

Diketahui:
l = 50 cm = 1/2 m (meter)
F = 4 N bekerja pada tengah-tengah batang.

Ditanya: τ (momen gaya) oleh F terhadap titik O?

Jawab:
Yang ditanya adalah momen gaya oleh F terhadap titik O. Seperti yang kita tahu, rumus dari momen gaya adalah (τ = r x F). Maka:
τ = r x F
τ = 1/2 l x 4 N
τ = 1/2 (1/2 m) x 4 N
τ = 1/4 x 4 N
τ = 1 Nm (jawaban: B)

12). Sebuah batang OP beratnya w = 20 N, panjangnya 2 m, gaya berat w tepat berada diantara titik O dan P. Ujung P diikat dengan tali ke dinding. Tegangan tali T = 7,5 N. Momen gaya oleh w dan T terhadap engsel di O adalah.....
a. 10 Nm dan -10 Nm
b. -10 Nm dan 10 Nm
c. 12 Nm dan -12 Nm
d. -12 Nm dan 12 Nm
e. 20 Nm dan -20 Nm

Diketahui: 
w = 20 N (ditengah-tengah antara titik O dan P)
l = 2 m
T = 7,5 N
θ = 37°

Ditanya: τ (Momen gaya) oleh w dan T terhadap engsel di O?

Jawab: 
*Momen gaya oleh w:
τ = F . l . sin 37°
τ = 20 N . 1 . 0.6 (kenapa l = 1? karena gaya w berada di tengah-tengah, jadi 1/2 l )
τ = 12 Nm

*Momen gaya oleh T
τ = T. l . cos 37°
τ = 7,5 . 2 . 0.8
τ = 12 Nm (tetapi T berlawanan dengan arah jarum jam, jadi hasilnya (-) negatif)
τ = -12 Nm (Jawaban: C)

13). Pada sebuah benda bekerja sebuah gaya dan sebuah kopel yang besarnya masing-masing 100 N dan 40 Nm. Diketahui juga jarak antara kedua gaya penyusun kopel tersebut 8 cm. Setelah gaya dan kopel tersebut dijumlahkan, titik tangkap gaya resultannya akan berpindah. Perpindahan titik tangkapnya adalah....
a. 4 cm
b. 8 cm
c. 12 cm
d. 40 cm
e. 80 cm

Jawab: ,-

14). Sebuah katrol dari benda pejal dengan tali yang dililitkan pada sisi luarnya ditampilkan seperti gambar. Gesekan katrol diabaikan. Jika momen inersia katrol I = β dan tali ditarik dengan gaya tetap F, maka nilai F setara dengan....
a. F = α β R
b. F= α β² R
c. F = α (βR)^-1
d. F = α β (R)^-1
e. F = R (α β)^-1

Diketahui: 
I = β
Tali ditarik dengan gaya tetap F
Gesekan katrol diabaikan

Ditanya: Nilai yang setara dengan F?

Jawab:
Dari soal tersebut, berlaku hukum II newton karena katrol tersebut mempunyai percepatan (a). Maka dari itu, hukum II newton yg berlaku pada katrol adalah:
Στ = I . α
F. R = β. α (tadi diketahui I = β)
F = β. α / R
F = α β (R)^-1 (Jawaban: D)

15). Tiga gaya F1, F2, dan F3 bekerja pada batang seperti gambar berikut. Jika massa batang diabaikan dan panjang batang 4 m, maka nilai momen gaya terhadap sumbu putar dititik C adalah.... (Sin 53° = 0,8. Cos 53° = 0.6. AB=BC=CD=DE=1m).
a. 12 Nm
b. 8 Nm
c. 6 Nm
d. 2 Nm
e. Nol

Diketahui:
l = 4 m
sumbu putar di titik C
F1 = 5N
F2 = 0,4 N
F3 = 4,8 N
θ = 53°
AB=BC=CD=DE=1m

Ditanya: Momen gaya terhadap sumbu putar dititik C?

Jawab:
τ1 = F1 . Sin 53° . r1
τ1 = -5 . 0.8 . 2 (r1 =2 karena jarak dari F1 ke titik tengah C adalah 2m)
τ1 = -8 Nm (negatif karena berlawanan arah jarum jam)

τ2 = F2. r2
τ2 = 0,4 . 1
τ2 = 0,4 Nm

τ3 = F3. r3
τ3 = 4,8 . 2
τ3 = 9,6 Nm

Στ terhadap titik C:
-8 + 0,4 + 9,6 = 2 Nm (Jawaban: D)

16). Sebuah partikel massanya 100 gram diikat dengan seutas tali panjangnya 50 cm diputar pada bidang horizontal dengan kelajuan tetap 4m/s. Besarnya momentum anguler partikel adalah.....kgm²/s.
a. 0,1
b. 0,2
c. 0,3
d. 0,4
e. 0,5

Diketahui:
m = 100 gr = 0,1 kg
R = 50 cm -> 1/2 m
v = 4m/s

Ditanya: L (momentum anguler partikel)?

Jawab:
L = m . v . R
L = 0,1kg . 4m/s . 1/2m
L= 0,2 kgm²/s (Jawaban: B)

17). Sebuah partikel massa m bergerak melingkar dengan jari-jari r, kecepatan sudutnya ω dan momentum linearnya p. Momentum sudut partikel memenuhi persamaan....
(1). L = rp                            (3). L = mr² ω
(2). L = m ω² r                     (4). L = r²p
Pernyataan yang benar adalah....
a. (1), (2), dan (3)
b. (1) dan (3)
c. (2) dan (4)
d. (4) saja
e. (1), (2), (3), dan (4)

Jawab:
Rumus dari momentum sudut partikel hanya ada 2 yaitu:
(1). L = r.p
(3). L = mr² ω (Jawaban: B)

18). Sebuah partikel bergerak melingkar beraturan dengan kelajuan linear 4 m/s. Oleh karena adanya gaya luar yang memengaruhi geraknya, partikel tersebut mengalami perubahan momentum sudut sebesar 0,5 kgm²/s dan dalam waktu 20 x 10^-3s. Besarnya momen gaya yang memengaruhi benda adalah....
a. 4 Nm
b. 8 Nm
c. 20 Nm
d. 25 Nm
e. 0 Nm

Diketahui:
v = 4 m/s
Δ L = 0,5 kgm²/s
Δ t = 20 x 10^-3s.

Ditanya: Momen gaya (τ)?

Jawab:
τ . t = Δ L
τ . 20 x 10^-3s = 0,5 kgm²/s
τ = 0,5 kgm²/s : 20 x 10^-3s
τ  = 500 : 20
τ = 25 Nm (Jawaban: D)

19). Untuk dapat mengimbangi gaya gravitasi Bumi, sebuah satelit yang massanya 100 kg harus mengorbit Bumi dengan kecepatan 5,6 x 10³ m/s pada ketinggian R dari permukaan Bumi, dengan R = 6,37 x 10⁶ m adalah jari-jari Bumi. Momentum anguler satelit terhadap pusat Bumi adalah....kgm²/s.
a. 1,78 x 10¹²                        d. 3,56 x 10¹³
b. 3,56 x 10¹²                        e. 7,13 x 10¹
c. 7,13 x 10¹²

Diketahui:
m = 100 kg
v = 5,6 x 10³ m/s
R = 6,37 x 10⁶ m (Karena yang ditanya dari pusat bumi maka R nya = 2 kali)

Ditanya: Momentum anguler satelit (L)?

Jawab: 
L = m. v. R
L = 100 . 5,6 x 10³ . 2 . 6,37 x 10⁶
L = 7134 x 10⁹
L = 7,13 x 10¹² kgm²/s (Jawaban: C)

20). Sebuah partikel massanya 250 gram bergerak melingkar dengan jari-jari lingkaran 100 cm dan momentum linearnya 2,5 kgm/s. Impuls sudutnya dalam SI adalah....
a. 0,25     
b. 0,50   
c. 0,50
d. 5,00
e. 8,00

Diketahui: 
m = 250 gr = 1/4 kg
R = 100 cm = 1 m
p = 2,5 kgm/s

Ditanya: I (Impuls sudut) dalam SI?

Jawab:
Impuls = I.ω
Impuls = mr²ω
Impuls = mr² (v/r) -> coret r salah satu
Impuls = m.v.r

kita ketahui p = m.v
Impuls = p.r
Impuls = 1/4 kg. 1m
Impuls = 0,25 kgm²/s (Jawaban: A)

21). Beberapa beban maksimum yang boleh di gantung pada seutas kawat baja dengan luas penampang 5mm², jika diketahui regangan yang tidak boleh melebihi 0,001 (modulus elastis baja 2 x 10¹¹ Nm^-2)
a. 500 N
b. 1000 N
c. 1500 N
d. 2000 N
e. 2500 N

Diketahui:
A = 5mm² = 5 x (10^-3m)² = 5 x 10^-6m²
e = 0,001 = 10^-3
E = 2 x 10¹¹ N/m²

Ditanya: F (beban maksimum)?

Jawab:
F = A.e.E
F = 5 x 10^-6m² .10^-3. 2 x 10¹¹ N/m²
F = 2 x 5 x 10^{-6 + (-3) + 11}
F = 10 x 10²
F = 10 x 100
F = 1000 N (Jawaban: B)

22). Empat buah pegas masing-masing dengan konstanta C disusun secara paralel. Konstanta pegas yang disusun paralel adalah...
a. 1/2
b. 1/4
c. C
d. 4 C
e. 2C

Jawab:
Karena disusun paralel jadi:
kp = C + C + C + C
kp = 4C (Jawaban: D)

23). Tiga buah pegas memiliki konstanta sama disusun secara seri dan pada ujung bawahnya digantungi beban 6 kg, pegas memanjang 5 cm. Perpanjangan susunan pegas jika diberi beban 8 kg adalah....
a. 6,5 cm
b. 6,6 cm
c. 6,8 cm
d. 6,7cm
e. 7,0 cm

Diketahui:
konstanta tiga pegas sama dan disusun secara seri
m1 = 6kg
Δx1 = 5 cm
m2 = 8 kg

Ditanya: Δx2 (Perpanjangan susunan pegas jika m2 = 8 kg)

Jawab:
F = k. Δx
Karena konstanta setiap pegas sama, maka bisa kita abaikan.

F1/Δx1 = F2/Δx2
m1.g/Δx1 = m2.g/Δx2 (g dicoret)
m1/Δx1 = m2/Δx2
6/5 = 8/Δx2
Δx2 = 5.8/6
Δx2 = 40/6
Δx2 = 6,67 cm => dibulatkan menjadi 6,7 cm (Jawaban:D)

24). Seorang siswa memiliki massa 50 kg, bergantung pada ujung pegas sehingga pegas bertambah panjang 10 cm, nilai tetapan pegas adalah....
a. 500 N/m
b. 5 N/m
c. 50 N/m
d. 20 N/m
e. 5.000 N/m

Diketahui:
m = 50 kg
Δx = 10 cm => 0,1 m

Ditanya: k (nilai tetapan/konstanta pegas)?

Jawab:
F = m.g
F = 50.10
F = 500 N

F = k. Δx
500 = k. 0,1
k = 500/0,1
k = 5000 N/m (Jawaban: E)

25). Berapa beban maksimum yang boleh digantung pada seutas kawat baja dengan luas penampang 5mm², jika diketahui regangan yang tidak boleh melebihi 0,001 (modulus elastis baja adalah 2 x 10¹¹ N/m²)
a. 500 N
b. 1000 N
c. 1500 N
d. 2000 N
e. 2500 N

Diketahui:
A = 5mm² = 5 x (10^-3m)² = 5 x 10^-6m²
e = 0,001 = 10^-3
E = 2 x 10¹¹ N/m²

Ditanya: F (beban maksimum)?

Jawab:
F = A.e.E
F = 5 x 10^-6m² .10^-3. 2 x 10¹¹ N/m²
F = 2 x 5 x 10-^{6 + (-3) + 11}
F = 10 x 10²
F = 10 x 100
F = 1000 N (Jawaban: B)

26). Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4 cm diperlukan usaha sebesar 0,16 J. Untuk meregangkan pegas sebesar 2 cm maka diperlukan gaya sebesar....
a. 0,8 N
b. 1,6 N
c. 2,4 N
d. 3,2 N
e. 4,0 N

Diketahui:
x1 = 4 cm => 0,04 m
W = 0,16 J
x2 = 2 cm => 0,02 m

Ditanya: F (gaya dari pegas ke2) ?

Jawab:
W = 1/2. k . x1²
0,16 = 1/2. k. 0,04²
0,16 = 1/2. k. 0,0016
0,32 = k. 0,0016
k = 0,32/0,0016
k = 200 N/m

maka, F = k.x2
F = 200. 0,02
F = 4 N (Jawaban: E)

27). Tiga pegas dengan konstanta k1 = 20 N/m, k2 = 30 N/m, k3 = 60 N/m. Ketiga pegas dirangkaikan dengan cara seri, paralel, atau gabungan keduanya, akan didapatkan konstanta pegas:
(1). 10 N/m
(2). 40 N/m
(3). 45 N/m
(4). 110 N/m
Pernyataan yang benar adalah...
a. (1), dan (4)
b. (1), dan (3)
c. (1), (2), dan (3)
d. (2), dan (4)
e. semua benar

Jawab:
*Kita pakai cara seri:
1/ks = 1/k1 +1/k2 +1/k3
1/ks = 1/20 + 1/30 +1/60
1/ks = 3/60 + 2/60 + 1/60
1/ks = 6/60
ks = 60/6
ks = 10 N/m

*Kita pakai cara paralel:
kp = k1 + k2 + k3
kp = 20 + 30 + 60
kp = 110 N/m

*Kita pakai cara gabungan:
kp = k1 + k2 = 20 + 30 = 50 N/m
1/ks = 1/kp + 1/k3
1/ks = 1/50 + 1/60
1/ks = 6/300 + 5/300
1/ks = 11/300
ks = 300/11 N/m

Berarti pernyataan yang benar adalah (1) dan (4) => (Jawaban: A)

28). Sebuah pegas panjangnya 50 cm dengan konstanta pegas 200 N/m, dipotong menjadi dua bagian yang sama. Potongan pegas tersebut ditarik dengan gaya 40 N dan akan bertambah panjang sebesar...
a. 5 cm
b. 10 cm
c. 15 cm
d. 20 cm
e. 25 cm

Diketahui:
x mula-mula = 50 cm
k = 200 N/m
=> dipotong menjadi 2 bagian:
jadi: masing-masing x = 25 cm
F = 40 N

Ditanya: Δx (pertambahan panjang)?

Jawab:
Saya anggap susunan pegasnya paralel:
kp = k1 + k2
kp = 200 + 200
kp = 400 N/m

F = k . Δx
40 = 400 . Δx
Δx = 40/400
Δx = 0,1 m
Δx = 10 cm (Jawaban: B)

29). Sebuah sepeda motor menggunakan dua shock breaker depan dan dua shock breaker belakang. Setiap shock breaker memiliki konstanta pegas sama, yaitu sebesar 2.500 N/m. Ucok yang massanya 50 kg (g=10 m/s²) duduk di atas sepeda motor itu dan berada pada titik kesetimbangan dari ke empat shock breaker. Perubahan panjang setiap shock breaker adalah...
a. 2,5 cm
b. 5,0 cm
c. 7,5 cm
d. 10,0 cm
e. 12,5 cm

Diketahui:
k= 2500 N/m
m = 50 kg
g=10 m/s²

Ditanya: Δx (perubahan panjang setiap shock breaker)?

Jawab:
Karena ada 4 shock breaker (2 depan dan 2 belakang) maka:
karena disusun paralel=> k = 4.2500 = 10.000 N/m

Kita cari F dulu:
F = m.g = 50.10 = 500 N

maka, F=k.Δx
500 = 10.000 . Δx
Δx = 500/10.000
Δx = 0,05 m
Δx = 5,0 cm (Jawaban: B)

30). Sebuah pegas yang panjangnya 100 cm dipotong menjadi tiga bagian, dengan perbandingan panjang 2:3:5. Jika setiap pegas ditarik dengan gaya yang sama besar, perbandingan pertambahan panjang setiap pegas adalah...
a. 2:3:5
b. 5:3:2
c. 6:10:15
d. 15:10:6
e. 3:5:10

Jawab:
Pegas dengan panjang 100 cm dipotong menjadi 3 bagian, dengan perbandingan 2:3:5. Kita temukan dulu panjang masing-masing bagian.
Bagian 1: 2/10 x 100 = 20 cm
Bagian 2: 3/10 x 100 = 30 cm
Bagian 3: 5/10 x 100 = 50 cm

Konstanta pegas ke 1 = 1/20
Konstanta pegas ke 2 = 1/30
Konstanta pegas ke 3 = 1/50

F = k. Δx
Δx = F/k

Karena gaya masing-masing pegas sama, kita bebas menentukan gayanya. Anggap saja gayanya = 1N
Δx pegas ke 1 = 1/ 1/20 = 20
Δx pegas ke 2 = 1/ 1/30 = 30
Δx pegas ke 3 = 1/ 1/50 = 50

Kita bandingkan Δx masing-masing pegas:
Δx1:Δx2:Δx3
20:30:50
= 2:3:5 (Jawaban: A)
31). Perhatikan gambar grafik tegangan-regangan sebuah kawat berikut. Modulus Young kawat x adalah..... (x menunjukkan: tegangan x 10⁷ Nm^-2 dan Regangan x 10^-4). X dari grafik menunjukkan ke tegangan yaitu 20, dan ke regangan yaitu 4)
a. 5 Nm^-2                      d. 40 Nm^-2
b. 10 Nm^-2                    e. 80 Nm^-2
c.  20 Nm^-2

Diketahui: 
σ = 20 x 10⁷
e = 4 x 10^-4

Ditanya: Modulus Young?

Jawab:
E = tegangan/regangan
E = σ/e
E = 20 x 10⁷/4 x 10^-4
E = 5 x 10¹¹ N/m

32). Sebuah balok 10 kg dikaitkan pada sebuah kawat yang memiliki luas penampang 2,4 mm². Jika g = 9,8 m/s², tegangan yang dialami kawat tersebut adalah..... Nm^-2
a. 4,09 x 10⁷                         d. 5,27 x 10⁷
b. 4,17 x 10⁷                            e. 5,79 x 10⁷
c. 5,10 x 10⁷

Diketahui:
A = 2,4 mm² => 2,4 x 10^-6 m²
g = 9,8 m/s²
m = 10 kg => F = m.g = 10.9,8 = 98 N

Ditanya: Tegangan (σ) ?

Jawab:
σ = F/A
σ = 98 / 2,4 x 10^-6
σ = 98 / 2.4 . 10⁶
σ = 40,83 . 10⁶
σ = 4.09. 10⁷

33). Dua buah kawat x dan y panjangnya masing-masing 1 m dan 2 m ditarik dengan gaya yang sama sehingga terjadi pertambahan panjang masing-masing 0,5 mm dan 1 mm. Jika diameter kawat y dua kali diameter kawat x, perbandingan modulus Young kawat x terhadap y adalah....
a. 1:1                       d. 2:1
b. 1:2                       e. 4:1
c. 1:4

Diketahui:
Pada kawat x:
L = 1 m
gaya = F
ΔL = 0,5 mm
diameter = d => A = 1/4.π.d²

Pada kawat y:
L = 2m
gaya = F
ΔL = 1mm
diameter = 2d => A = 1/4.π.(2d)²

Ditanya: Perbandingan Modulus Young?

Jawab:
= E1 : E2
= F.L/A.ΔL : F.L/A.ΔL
= F.1 /1/4.π.d² . 0,5 : F.2 /1/4.π.(2d)² . 1
= 2F / 1/4.π.d² : 2F / 1/4.π.(2d)² (Coret 1/4.π.d² masing-masing persamaan)
= 2F /1 : 2F / 4 (jadi 4 karena 2 dikuadratkan) => Coret 2F masing-masing persamaan
= 1/1 : 1/4
= 1/1 x 4/1
= 4/1
= 4:1 (Jawaban: E)

34). Sebuah benda bermassa 500 kg digantungkan pada sebuah kawat baja dengan panjangnya 3m dan luas penampangnya sebesar 0,15 cm². Jika diketahui modulus Young untuk baja 2,0 x 10¹¹N/m², pertambahan panjang kawat adalah....
a. 0,47 cm                            d. 0,50 cm
b. 0,48 cm                            e. 0,51 cm
c. 0,49 cm

Diketahui:
m = 500 kg => F = 500x10 = 5000 N => 5 x 10³ N
L = 3m
A = 0,15 cm² => 1,5 x 10^-4 m²
E = 2,0 x 10¹¹N/m²

Ditanya: ΔL (Pertambahan panjang kawat)?

Jawab:
E = F/A . L/ΔL
ΔL = F/A . L/E
ΔL = F.L / A.E
ΔL = 5 x 10³. 3 / 1,5 x 10^-4. 2,0 x 10¹¹
ΔL = 15 x 10³/ 3 x 10⁷
ΔL = 15.000 / 30.000.000
ΔL = 0,0005 m
ΔL= 0,05 cm

35). Sebuah kabel baja lift yang memiliki diameter 4 cm mengangkat beban 628 kg. Jika g = 9,8 m/s², tegangan kabel baja tersebut adalah..... Nm^-2.
a. 0,52 x 10⁶
b. 1,32 x 10⁶
c. 4,9 x 10⁶
d. 7,8 x 10⁶
e. 9,2 x 10⁶

Diketahui:
d = 4 cm
m = 628 kg
g = 9,8 m/s²

Ditanya: Tegangan kabel?

Jawab:
Kita cari A terlebih dahulu:
A = 1/4 π d²
A = 1/4. 3,14. 4²
A = 1/4. 3,14. 16 (1/4 dan 16 dicoret)
A = 3,14. 4
A = 12,56 cm²
A = 12,56 x 10^-4 m²

F = m.g = 628. 9,8 = 6154,4 N

σ = F/A
σ = 6154,4 / 12,56 x 10^-4 
σ = 6154,4 / 12,56 . 10⁴ 
σ = 490 . 10000
σ = 4.900.000 N/m
σ = 4,9 x 10⁶

36). Seutas kawat dengan luas penampang 4mm² ditarik oleh gaya 3,2 N sehingga kawat tersebut mengalami pertambahan panjang sebesar 0,04 cm. Jika panjang kawat pada mula mulanya 80 cm, modulus Young kawat tersebut adalah....Nm^-2.
a. 8 x 10⁵
b. 1,6 x 10⁵
c. 8 x 10⁹
d. 1,6 x 10⁹
e. 1,75 x 10⁹

Diketahui:
A = 4mm² = 4 x (10^-3m)² = 4 x 10^-6m²
F = 3,2 N
L = 80 cm => 0,8 m
ΔL = 0,04 cm => 0,004 m

Ditanya: Modulus Young?

Jawab:
E = F/A . L/ΔL
E = 3,2 /4 x 10^-6 . 0,8/0,004
E = 3,2 /4 . 10⁶ . 200
E = 8. 1000000 . 200
E = 1.600.000.000 N/m
E = 1,6 x 10⁹ N/m (Jawaban: D)

37). Seutas kawat dengan panjang L dan jari-jari r dijepit dengan kuat di salah satu ujungnya. Ketika ujung kawat lainnya ditarik oleh gaya F, panjang kawat bertambah 2 cm. Kawat lain dari bahan yang sama, panjangnya 1/4 L dan jari-jari 2r ditarik dengan gaya 2F. Pertambahan panjang kawat ini adalah...
a. 0,10 cm                           d. 1,50 cm
b. 0,25 cm                           e. 2,00 cm
c. 0,50 cm

Diketahui:
Pada kawat 1:
panjang = L
jari-jari = r => A = π r²
ditarik oleh gaya = F
ΔL = 2 cm

Pada kawat 2:
panjang = 1/4 L
jari-jari = 2r => A = 2.22/7 r² = π (2r)²
ditarik oleh gaya = 2F

Ditanya: ΔL kawat ke dua adalah??

Jawab:
Karena diberitahu bahan yang sama, maka modulus Youngnya sama. Maka,
E1 = E2
F/A x L/ΔL = F/A x L/ΔL
F/π r² x L/2 = 2F/π (2r)² x 1/4L /ΔL (coret π, r dan F di persamaan 1)
1/1 x L/2 = 2/4 x 1/4L /ΔL
1 . L / 1 . 2 = 2 . 1/4 L / 4 . ΔL
L / 2 = 2/4 L / 4ΔL
L / 2 = 1/2 L / 4ΔL (samakan L nya masing-masing persamaan)
1/2L / 1 = 1/2 L / 4ΔL  (coret masing-masing 1/2 L)
1 = 4ΔL
ΔL = 1/4
ΔL  = 0,25

Jadi, pertambahan panjang kawat adalah 0,25 cm

38). Sebuah batang silindris pejal terbuat dari besi yang panjangnya 4 m dengan diameter 9,0 cm. Batang tersebut dipasang vertikal dan diujung atasnya diletakkan beban 80.000 kg. Jika modulus Young besi tersebut 1,9 x 10¹¹ Nm^-2, batang besi tersebut akan mengalami pemendekan sebesar....
a. 2,3 mm
b. 2,5 mm
c. 2,6 mm
d. 2,8 mm
e. 3 mm

Diketahui:
L = 4 m
d = 9 cm => 0,09 m | r = d/2 = 9/2 = 4,5
A = πr² = 3,14. 4,5² = 3,14. 20,25 = 63,585 cm² => 63,585 x 10^-4 m²
m = 80.000 kg => F = m.g = 80.000 x 10 =800.000 N
E = 1,9 x 10¹¹ Nm^-2

Ditanya: ΔL (Pemendekan)?

Jawab:
E = F.L / A.ΔL
ΔL = F.L / A.E
ΔL = 800.000.4 /63,585 x 10^-4 . 1,9 x 10¹¹
ΔL = 3.200.000 / 120,8115 x 10⁷
ΔL = 3.200.000 /1.208.115.000
ΔL = 0,00264 m
ΔL = 2,64 mm

39). Sebuah beban 8,0 kg digantungkan pada ujung kawat logam sepanjang 75 cm dengan diameter 0,130 cm. Jika kawat tersebut memanjang 0,035 cm, modulus Young dari kawat logam tersebut adalah...Nm^-2.
a. 1,00 x 10¹¹
b. 1,27 x 10¹¹
c. 1,45 x 10¹¹
d. 1,27 x 10¹⁰
e. 1,45 x 10¹⁰

Diketahui:
m = 8 kg => F = 8x10 = 80 N
L = 75 cm => 0,75 m
d = 0,130 cm
A = 1/4. π. d² = 1/4. 3,14. 0,130² = 1/4. 3,14. 0,0169 = 0,0132665 cm² => 0,0132665 10^-4 m²
ΔL = 0,035 cm => 0,035 x 10^-2 m

Ditanya: Modulus Young?

Jawab:
E = F.L / A.ΔL
E = 80. 0,75 / 0,0132665 10^-4 . 0,035 x 10^-2
E = 60 / 0,0004643275 x 10^-6
E = 60 / 0,0004643275 . 10⁶
E = 129219 . 10⁶
E = 1,29 . 10¹¹

40). Sebuah massa 225 kg digantungkan pada ujung bawah sebuah batang sepanjang 4 m dengan luas penampangnya 0,5 cm². Jika batang itu memanjang 1 mm, modulus Young batang tersebut adalah...Nm^-2.
a. 1,23 x 10¹¹
b. 1,50 x 10¹¹
c. 1,76 x 10¹¹
d. 1,83 x 10¹¹
e. 1,90 x 10¹¹

Diketahui:
m = 225 kg => F = 225 x 10 = 2250 N
L = 4m
A = 0,5 cm² => 0,5 x (10^-2m)² => 0,5 x 10^-4m²
ΔL = 1mm => 0,001 m

Ditanya: E (Modulus Young)?

Jawab:
E = F/A . L/ΔL
E = 2250/0,5 x 10^-4 . 4/0,001
E = 2250/0,5 x 10^-4 . 4000
E = 2250/0,5 . 10⁴ . 4000
E = 4500. 10000. 4000
E = 180.000.000.000
E = 1,80 x 10¹¹ (Jawaban: D)

Sumber : sekoIahbagiiImu.blogspot.com

Demikianlah 40 Soal Fisika Kelas XI Semester 1 dan Pembahasannya Kurikulum 2013, semoga bermanfaat.
Sumber https://administrasingajar.blogspot.com/

Selain sebagai media informasi pendidikan, kami juga berbagi artikel terkait bisnis.

Artikel bisnis dan investasi

Pembahasan Soal OSN Fisika 2018 Tingkat Nasional

OSN 2018 Soal Fisika

Pembahasan Soal OSN Fisika 2018 Tingkat Nasional

Jangan lupa membaca artikel tentang bisnis di > Informasi bisnis terbaik 2020.

Sahabat OSN Semuanya, mudahan dalam keadaan sehat dan terus mempersiapkan diri menuju OSN 2019.  Sebelum folder odn memposting pembahasan soal osn fisika tahun 2018 seleksi tingkat nasional ini,  folder osn telah bagikan soal osn tingkat nasional sma bidang matematika dan fisika. Pembahasan soal osn yang folder osn bagikan ini adalah pembahasan yang dibuat oleh Al Fakir Ahmad Basyir Najwan yang beliau bagikan di blog pribadinya.  

Melalui postingan ini folder osn meminta izin untuk membagikan link downloadnya di dalam postingan ini untuk membantu sahabat osn lai nya mudah mendalatkan soal dan pembahasan soal osn dari tahun ke tahun. 

Bagi sobat osn yang ingin menjadi peserta OSN 2019  tentu sahabat tidak akan lepas dari soal soal tahun sebelumnya osn dan pembahasannya,  baik itu soal seleksi tingkat kabupaten (OSK),  soal seleksi tingkat provinsi (OSP) dan juga soal osn seleksi tingkat nasional. 

Sekarang silahkan kamu download Pembahasan Soal OSN Fisika 2018 Tingkat Nasional melalui link download yang telah folder osn sediakan dibawah ini.

Download Pembahasan Soal OSN Fisika 2018 Tingkat Nasional Download

Pembahasan Soal OSP Fisika SMA 2018 | DOWNLOAD

Soal OSN Fisika 2018 Tingkat nasional  DOWNLOAD

Pembahasan soal osn fisika sma 2018 tingkat nasional DOWNLOAD

KIMIA

1. Soal OSK  2018 dan Kunci Jawaban | DOwnload
2. Soal OSP Kimia SMA  2018 DONWLOAD
3. Soal OSN 2018

BIOLOGI

1. Soal OSK 2018 dan Kunci Jawaban | Download
2. Soal OSP Biologi  SMA 2018 DOWNLOD
3. Soal OSN 2018

MATEMATIKA

1. Soal OSK Matematika 2018 dan Kuci Jawaban | Download
2. Pembahasan Soal OSK Matematika 2018 | Download
3. Soal OSP Matematika 2018 DOWNLOAD
4. Pembahasan Soal OSP Matematika 2018 DOWNLOAD
5. Soal OSN 2018 Tingkat Nasional DOWNLOAD

ASTRONOMI

1. Soal OSK  2018 dan Kunci Jawaban | Download
2. Pembahasan Soal OSK 2018 | Download
3. Pembahasan Soal OSP Astronomi 2018 | Download

Sumber https://folderosn.blogspot.com/

Selain sebagai media informasi pendidikan, kami juga berbagi artikel terkait bisnis.

Artikel bisnis dan investasi