bimbelprivat.weebly.combimbelprivat.weebly.com/uploads/1/1/0/1/11015768/fisika_x.pdf · r =...

RINGKASAN MATERI FISIKA X SMA

RUMUS-RUMUS FISIKA DASAR

N

O

RUMUS SIMBOL SATUAN

(SI)

INFORMASI PENTING

1 Massa Jenis

ρ = Vm

ρ = massa jenis

m = massa

v = volum

Kg/m3 Kg

m3

1 g/cm3 =1000 Kg/m3 1

Kg/m3 = 0,001 g/cm3

2 Pemualan panjang zat

padat

∆l = lo . + α∆T

lt = lo + ∆l

∆l = pertambahan panjang

Lo = panjang mula-mula

α = koefisien muai zat padat

∆T = perubahan suhu

lt = panjang akhir

m

m

/°C atau

/K

°C

M

Khusus bagian ini ∆l dan

lo tidak harus dalam

meter asalkan satuan

keduanya sama mi sal

dalam cm

3 Kalor

a. Kalor untuk

menaikan suhu

benda Q = m.c.∆T

b. Kalor untuk merubah

wujud benda Q =

m.L

c. Asas Black

m1.C1.(T1 - Tc) =

m2.C2.(Tc - T2

d. Alat Pemanas

)

P.t = m.c ∆T

Q = kalor

m = massa

c = kalor jenis

L = kator laten kalor uap, kalor

embun, kalor beku, kator

lebur)

P = daya alat pemanas

t = waktu untuk menaikan suhu

joule

Kg J/Kg°

C J/kg

watt

Sekon

1 kalori = 4,2 joule

1 joule = 0,24

kalori

T1 >T2 (Benda yang

mempunyai suhu lebih

diletakkan di ruas kiri)

4 Gerak Lurus Beraturan

s =v . t

s = jarak

v = kecepatan

t = waktu

M

m/s

s

1 km/jam = 1 x 185

m/s

EINSTEIN BIMBEL.COM1

1 m/s = 1 x 185

m/s

5 Gerak Lurus Berubah

Beraturan Vt = Vo

v

+ at

t2 = v0

2

S = v

+ 2as

0.t + (1/2)a.t

v

2

0

V

= kecepatan awal

t

a = percepatan

= kecepatan akhir

t = waktu

s = jarak

m/s

m/s

m/s2

sekon

m

Untuk perlambatan a

bemilal negatif

6 Gaya

F = m . a

Berat

w = m . g

F = gaya

m = massa

a = percepatan

w = berat

g = percepatan gravitasi

Newton

kg

m/s2

N

m/s

Besamya massa selalu

tetap, namun berat

tergantung percepatan

gravitasi di mana benda

tsb berada

2

7 Tekanan Zat Padat F P

= AF

p = tekanan

F = gaya

A = luas permukaan bidang

Pascal

(Pa)

N

mz

1 Pa = 1 N/m2

8 Tekanan Zat Cair

P = ρ.g.h

Sistem hidrolik

22

11

AF

AF

=

Gaya apung / gaya

ke atas

ρ = massa jents cairan


h = kedalaman zat cair

F1

F

= gaya pada penampang 1

2

A

= gaya pada penampang 2

1

A

= Luas penampang 1

2

F

= Luas penampang 2

A

w

= Gaya ke atas

u

Kg/m3

= berat benda dftimbang di udara

m/s2

m

N

N

m

N

Sistem hidrolik

diaplikasikan pada mesin

pengangkat mobil

sehingga beban yang

berat dapat diangkat

dengan gaya yang lebih

kecil, satuan

A1 harus sama dengan A2

dan satuan F1

sama dengan F

harus

2 = p.V.g

merupakan berat zat cair

yang dipindahkan benda

ketika benda


FA = Wu – W

f

FA

w

= p.V.g

t

V = volum zat cair yang dipindahkan

= berat benda dalam cairan

N

N

dicelupkan ke dalam

suatu cairan

9 Tekanan gas pada

ruang tertutup

P1. V1 = P2 . V

P = Tekanan

2

V = Volume gas

atm

m3

Suhu gas dianggap

tetap

10 Energi potensial

Ep = m.g.h

Energi Kinetik

Ek = 21

mv

m = massa

2


h = ketinggian

v = kecepatan

kg

m/sj

m

m/s

Pada saat buah kelapa

jatuh dari pohon, buah

Mengalami perubahan

bentuk energi dari energi

potensial menjadi energi

kinetik

11 Pesawat Sederhana

Pengungkit

w. lw = lF. F

Keuntungan mekanis

Pengungkit

KM = lwlF

fw=

Katrol

KM = Fw

Bidang Miring

KM = Fw

= hs

w = berat beban

F = gaya / kuasa

Lw = lengan beban

L F

KM = keuntungan mekanis

= lengan kuasa

s = panjang bidang miring

h = tinggi bidang miring dari

permukaan tanah

N

N

m

m

-

m

m

Pada takal / system katrol,

besarnya KM ditentukan

oleh jumlah banyak tali

yang menanggung beban

atau biasanya sama

dengan jumlah katrot

dalam system tsb.


12 Getaran

f = Tt

n 1=

T = fn

t 1=

Gelombang

V = λ. F

f = frekuensi getaran / gelombang

T = periode getaran/ gelombang

n = jumlah getaran / gelombang

v = cepat rambat gelombang A -

panjang (satu) gelombang

Hertz

Sekon

-

m/s

m

Hertz = 1/sekon

13 Bunyi

d = 2.tv

d = kedalaman

v = cepat rambat gelombang bunyi

t = selang waktu antara suara (atau

sonar) dikirtm sampai

didengar/diterima kembali

m

m/s

sekon

Rumus ini dapat

digunakan untuk

mengukur kedalaman air

atau kedalaman gua.

14 Cahaya

Cermin Lengkung

(cekung dan cembung)

f = R21

SiSof111

+=

M = HoHi

SoSi

=

f = jarak fokus cermin

R = jari-jari kelengkungan cermin

So = jarak benda di depan cermin

Si = jarak bayangan dari cermin

Hi = Tinggi bayangan

Ho = Tinggi benda

M = Perbesaran

Cm

cm

cm

cm

cm

cm

- (kai)

f cermin cekung (+)

f cermin cembung (-)

SI

(+)=bayangannyat

a

SI (-)=bayangan maya

M > 1 bay diperbesar

M = 1 bay sama

Menentukan sifat

bayangan cermin

cekung Ruang Benda +

Ruang Bay = 5

Lensa (cekung dan

Pada cermin cekung :

Leta

k

Ben

da

Rua

ng

Bay

ang

an

Sifat Bayangan

I IV Maya, tegak,

diperbesar

Dioptri

Besar M < 1 bay

diperkecil

Bayangan yang dibentuk

cermin cembung selalu

bersifat : maya, tegak,

diperkecil


cembung)

P = f1

SiSof111

+=

M = HoHi

SoSi

=

Depan

Belakang

II III Nyata, terbalik,

diperbesar

III II Nyata, terbalik,

diperkecil

Tep

at di

R

Tep

at

di

R

Nyata, terbalik,

diperkecil

Tep

at di

f

Tep

at

di f

Tidak terbentuk

bayangan

P = kekuatan lensa

F = jarak focus lensa

Pada lensa cembung

Leta

k

Ben

da

Ru

ang

Ba

yan

gan

Sifat Bayangan

O -

F

Did

epa

n

len

sa

2

Maya, tegak,

diperbesar

F2 -

2F

Dik

ana

n

2F

2

Nyata, terbalik,

diperbesar

1

2F 2F2 Nyata, terbalik,

sama besar 1

Tepa

t di

F2

- -

Untuk mencari kekuatan

lensa, jarak focus harus

dalam meter f lensa

cembung (+) f lensa

cekung (-) Si (+) =

bayangan nyata Si (-)

bayangan mata

M > 1 bay diberbesar M =

1 bay sama besar M < 1

bay diperkecil

Bayangan yang dibentuk

lensa cekung selalu

bersifat : maya, tegak,

diperkecil


15 Alat Optlk

a. Lup

Ma 1fCm25

+ =

MtfCm25

=

b.Mikroskop

M = fob x F

ok

Ma = Perbesaran untuk mata

berakomodasi maksimum

Mt = Perbesaran untuk mata tidak

berakomodasi / rileks

f = fokus lup

M = Perbesaran Mikroskop

fob

f

= fokus lensa obyektif

ok

- kali

= fokus lensa okuler

- kali

- kali

Cm

Cm

Lensa okuler merupakan

lensa yang berada di dekat

mata pengamat lensa

obyektif berada di dekat

obyek yang diamati

16 Listrik Statis

F = 221.

dQQk

F = gaya coulomb

k = konstanta coulomb

Q = muatan listrik

d = jarak antar muatan

I = arus listrik

t = waktu

N

Nm2/c

Columb

2

M

Ampere

Sekon

17 Listrik Dinamis

V = QW

Hukum Coulomb

V = I.R

Hambatan penghantar

R = Alρ

Rangkaian Seri R

Rt = Rl+R2+....+Rn

Rangkaian Paralel R

V = beda potensial

W = energi listrik

Q = muatan listrik

R = hambatan

p = hambatan jenis

l = panjang kawat penghantar

A = Luas penampang penghantar

Volt

Joule

Coulomb

Ohm Ω

Ωm

m

m3

GGL merupakan beda

potensial baterai yang

dihitung saat rangkaian

terbuka

atau beda potensial

asli baterai


RRRRt1...

21

111

+++=

Rangkaian Paralel

terdiri dari 2 Resistor

Rt = 21

21

RRRxR

+

Hukum Kirchoff 1

Σ1 masuk = Σl keluar

Rangkaian Listrik

dengan hambatan dalam

a. Baterai Seri

I = Rrn

En+..

b. Baterai Paralel

I = R

nr

R

+

I = kuat arus

n = jumlah elemen

E = GGL (gaya gerak listrik)

r = hambatan dalam sumber tegangan

R = hambatan luar total

ampere

Volt

ohm

ohm

18 Energi Listrik dan

Daya Listrik

a. Energi Listrik

W = Q. V

W = V.l.t

W = I2

W =

Rt

rR

V 2

b. Daya Listrik

P = V.I

W = Energi Listrik

Q = Muatan Listrik

V = tegangan / beda potensial

I = Kuat Arus Listrik

P = Daya Listrik

T = waktu

joule

coulomb

volt

ampere

watt

sekon

i kalori-4,2 Joule

1 J = 0,24 kal


P= I2

p =

R

RV 2

P = t

W


BESARAN FISIKA DAN SATUANNYA

1. Pengukuran

Ada beberapa alat ukur panjang yang dapat digunakan antara lain:

a. Jangka sorong digunakan untuk ketebalan benda keras (kayu, logam) terdiri dari skala utama dan

nonius. Ketelitiannya sebesar setengah dari skala terkecil yaitu 0,05 mm. Contoh:

Skala utama 47,0 mm

Skala nonius

Hasil pengukuran 47,8 mm

b. Micrometer Sekrup digunakan untuk mengukur benda keras dan agak lunak (karet) terdiri dari skala

utama dan putar. Ketelitian yang dicapai sebesar 0,005 mm. Contoh:

Skala utama 1,50 mm

Skala putar =0,21 mm

Hasil pengukuran 1,71 mm

Angka Penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran dengan alat ukur, yang

terdiri dari angka pasti dan angka taksiran.

Aturan

:

a. Penjumlahan / Pengurangan Ditulis berdasarkan desimal paling sedikit Contoh 2,7481

:

11,1581 --------------------> 11,16 8,41 +

b. Perkalian / Pembagian Ditulis berdasarkan angka penting paling sedikit Contoh4,756

:

0000 110 x

4756

523,160 —> 520 4756 +

2. Besaran Dan Satuan

No Besaran Satuan (SI) Dimensi 1 Panjang Meter (m) [ L ]

2 Massa Kilogram (kg) [ M ]

3 Waktu Detik (s) [ T ]

4 Suhu Kelvin (0 [ θ ] K)

mm8,0108=

10021

4 5

0 10

20


5 Intensitas Cahaya Kandela (Cd) [ J ]

6 Kuat Arus Ampere (A) [ I ]

7 Jumlah Zat Mol [ N ]

Besaran Turunan

Satuan Dalam Satuan Dasar Nama Satuan Simbol

Luas meter persegi m2 m2

Volume meter kubik m3 m3

Kecepatan meter per sekon m/s m/s

Massa jenis kilogram per meter kubik kg/m3 kg/m3

Gaya newton N kg.m/s2

Energi dan usaha joule J kg.m2/s2

Daya watt W kg.m2/s3

Tekanan pascal Pa kg/(m.s2)

Frekuensi hertz Hz s-1

Muatan listrik coulomb C A.s

Potensial listrik volt V kg.m2/(A.s3)

Hambatan listrik ohm Q kg.m2/(A2.s3)

Kapasitansi farad F A2.s4/kg.m2

Medan magnetik tesla T kg/(A.s2)

Fluks magnetik weber Wb kg.m2/(A.s2)

Induktansi henry H kg.m2/(A2.s2)

3. Penjumlahan Vektor

Besaran Vektor adalah besaran yang selain memiliki besar atau nilai, juga memiliki arah, misalnya

kecepatan, percepatan, gaya, momentum, momen gaya, medan listrik, medan magnet. Dll.

Besaran Skalar adalah besaran yang hanya memiliki besar atau nilai saja. Misalnya panjang, waktu,

massa, volum, kelajuan, energi, daya, suhu, potensial listrik dan sebagainya.

α1

α2

α

A

B R

R = √𝑨𝑨𝟐𝟐 + 𝑩𝑩𝟐𝟐 + 𝟐𝟐 𝑨𝑨 .𝑩𝑩 .𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪𝑪 𝜶𝜶


Arah : / 𝑹𝑹 /𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝜶𝜶

= / 𝑨𝑨 /𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝜶𝜶𝟏𝟏

= / 𝑩𝑩 /𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝜶𝜶𝟐𝟐

Menentukan Resultan dengan cara vektor komponen.

Vector Sudut Vx Vy

V α1 V cos α1 V sin α1 1



Σ Vx Σ Vy

α1

α2

α3

x

y

v1xv2x

v3x

v1y

v2y

v3y

v1

v2

v3

Resultan /VR

/ = (Σ Vx)2 + (Σ Vy)2

Arah: tgα = 𝚺𝚺 𝐕𝐕𝐕𝐕𝚺𝚺 𝐕𝐕𝐕𝐕


I. BESARAN FISIKA DAN SATUANNYA

1. Dimensi dari energi kinetik adalah … .

A. 1MLT− B. 2MLT− C. 2MLT

D. 21TML− E. 22TML −

2. Penjumlahan dari hasil pengukuran 21,3776 cm dengan 3,887 cm menurut aturan angka penting adalah … . A. 25,2646 cm B. 25,265 cm C. 25,26 cm

D. 25,3 cm E. 25 cm

3. Satuan gaya menurut sistem internasional adalah … . A. 1kgms−

B. 2kgms−

C. 2kgm

D. kgm E. kg

4. Besaran-besaran yang termasuk besaran pokok adalah … . A. massa, berat, gaya B. waktu, suhu, tekanan C. muatan listrik, kuat arus, beda potensial D. jumlah zat, intensitas cahaya, kuat arus E. energi, daya, panjang

5. ML2T-2

A. gaya adalah rumus dimensi dari ... .

B. daya C. momentum D. tekanan E. usaha

6. Energi tiap satuan waktu mempunyai rumus dimensi sama dengan dimensi ... . A. energi potensial B. tekanan C. gaya D. daya E. usaha

7. Sebuah gaya F mempunyai persamaan F = kx + c dengan x adalah perpindahan, k dan c konstanta, satuan k dan c adalah ... . A. N dan N B. Nm-1 dan NmC. Nm

-1 -1

D. N dan Nm dan N

E. tanpa satuan -1

8. Yang menunjukkan suatu energi adalah … .

A. kilowatt B. gram/cmC. Joule/detik

2

D. Kilowatt jam

E. Newton/meter

9. Besaran yang berdimensi MLT –2

adalah … .

A. kecepatan B. percepatan C. usaha D. gaya E. daya

10. Besaran-besaran yang merupakan kelompok

besaran turunan adalah … . A. luas, suhu, dan berat B. volume, gaya, dan panjang C. daya, energi, dan massa jenis D. massa, waktu, dan kuat arus E. panjang, tekanan, dan usaha

11. Dua buah gaya tarik menarik dengan gaya

sebesar F = G2

21R

m.m . Jika m1 dan m2

A. ML

adalah

massa masing-masing benda dan R adalah jarak antara kedua pusat massa benda, dimensi dari G adalah … .

3

B. MLTT

C. ML–2

2T

–1

D. ML2

E. MT

–1L3T–2

12. Pelat tipis diukur dengan jangka sorong panjangnya 5,63 cm dan lebar 0,80 cm. Luas pelat tersebut menurut aturan penulisan angka penting adalah … . A. 4,5 cmB. 4,50 cm

2

C. 4,504 cm2

D. 4,5040 cm2

E. 5 cm2

2

13. Tabel plat yang terbaca pada mikrometer sekrup adalah … .

4045

35

50

A. 5,90 mm B. 5,50 mm C. 5,40 mm D. 5,04 mm E. 5,00 mm

14. Dimensi tekanan adalah ....

A. [ ML2T-2

B. [ ML]

1T-2

C. [ ML]

1T-1

D. [ ML]

-1T-2

E. [ ML]

-1T-1

]


15. Dimensi massa jenis adalah .... A. [ ML-2

B. [ ML]

-3

C. [ MLT] -1

D. [ MLT]

-2

E. [ MLT]

-3

16. Suatu kubus mempunyai panjang 8,23 cm, lebar 6,2 cm dan tinggi 1,9 m. Maka volume kubus tersebut … .

]

A. 96 cm3

B. 96,9 cm

C. 96,95 cm3

3

D. 96,9494 cm

3

E. 97 cm

3

17. Plat tipis diukur dengan jangka sorong panjangnya 5,63 cm dan lebar 0,80 cm. Luas plat tersebut menurut aturan penulisan angka penting adalah … .

A. 4,5 cm2

B. 4,50 cm 2

C. 4,504 cm 2

D. 4,5040 cm 2

E. 5 cm

2

18. Hasil pengukuran bidang segi empat panjang 1,32 cm dan lebarnya 1,20 cm. Luas segi empat menurut aturan penulisan angka penting adalah …

A. 1,584 cm2

B. 1,58 cm

2

C. 1,6 cm

2

D. 1 cm

2

E. 2 cm

2

19. Sebuah pelat besi diukur, ternyata lebarnya 1,2 cm dan panjangnya 10,4 cm, maka menurut aturan angka penting luas pelat adalah … .

A. 12 cm2

B. 12,4 cm

2

C. 12,5 cm

D. 12,48 cm2

2

E. 13 cm

2

20. Kelompok – kelompok besaran fisika di bawah ini yang merupakan besaran pokok adalah … . A. massa, waktu, luas B. massa, panjang, suhu C. masa, waktu, frekuensi D. massa, panjang, luas E. massa, suhu, frekuensi

21. Besaran fisika di bawah ini yang termasuk

besaran turunan adalah … . A. massa benda B. berat benda C. waktu

D. panjang E. suhu

22. Besaran-besaran yang termasuk besaran pokok adalah … .

A. massa, berat, gaya B. waktu, suhu, tekanan C. muatan listrik, kuat arus, beda potensial D. jumlah zat, intensitas cahaya, kuat arus E. energi, daya, panjang

23. Besaran di bawah ini yang tidak merupakan

besaran turunan adalah … . A. volume B. momentum C. kecepatan

D. gaya E. massa

24. Besaran-besaran yang merupakan kelompok besaran turunan adalah … . A. luas, suhu, dan berat B. volume, gaya, dan panjang C. daya, energi, dan massa jenis D. massa, waktu, dan kuat arus E. panjang, tekanan, dan usaha

25. Di bawah ini merupakan himpunan besaran

vektor … . A. berat, usaha, percepatan B. daya, gaya, kecepatan C. energi, momentum, percepatan D. gaya, kecepatan, momentum E. berat, usaha, daya

26. Yang bukan besaran vektor diantara besaran-

besaran berikut adalah … . A. momen gaya B. usaha C. percepatan

D. perpindahan E. kecepatan

27. Dalam SI satuan muatan adalah Coulomb, bila satuan ini dinyatakan dalam satuan besaran pokok adalah … . A. Ampere sekon B. Ohm meter C. Joule sekon

D. Ampere sekon E. Ampere sekon

2


Vektor

1. Seorang siswa menjumlahkan dua vektor

perpindahan dengan besar 8,0 km dan 6,0 km. Pernyataan yang benar tentang besar dari resultan perpindahan tersebut adalah .... A. mungkin 10 km B. mungkin 14 km C. mungkin 2 km D. dapat bernilai nol, tergantung arah E. dapat bernilai berapa saja antara 2 km

sampai 14 km tergantung arah vektor 2. Perhatikan tiga vektor berikut.

Besar resultan ketiga vektor itu adalah …. A. 6 N B. 6√2 N C. 6√3 N D. 9 N E. 12 N

3. Bila besar selisih dan resultan dua buah vektor

adalah sama, maka sudut apit kedua vektor adalah A. 180° C. 90° E. 0° B. 120° D. 60°

4. Perhatikan gambar vektor di bawah ini!

Apabila tiap skala pada gambar adalah 10 N, maka resultan kedua gaya adalah ... (dalam Newton)

A. 30 B. 60 C. 80 D. 100 E. 240

5. Dua buah vektor bekerja setitik tangkap seperti pada gambar di bawah. Besar vektor resultan FR

x

v

F2=4

30o

F1=4

FR

, adalah... .

A. 4 B. 6 C. 2 10

D. 4 3 E. 8

6. Suatu pipa berbentuk silinder berongga dengan

diameter dalam 1,8 mm dan diameter luar 2,2 mm. Alat yang tepat untuk mengukur diameter dalam pipa tersebut adalah .... A. mistar D. tachometer B. mikrometer E. spirometer C. jangka sorong

7. Besaran-besaran di bawah ini yang merupakan besaran pokok adalah .... A. massa, panjang, luas B. massa, panjang, jumlah zat C. waktu, suhu, volume D. kuat arus, tegangan, daya E. gaya, percepatan, massa

8. Suatu mobil bergerak dengan kecepatan 54 km/jam. Jika dinyatakan dalam satuan SI, maka kecepatan mobil tersebut adalah .... A. 0,67 m/s B. 67 m/s C. 1,5 m/s D. 150 m/s E. 15 m/s

9. Suhu badan seorang anak yang sedang demam adalah 35o

A. 28

C. Jika dinyatakan dalam skala Reamur maka suhu badan anak tersebut adalah ....

o

B. 87,5R

o

C. 60R

o

D. 120,5R

o

E. 67R

o

10. Jika suhu suatu benda adalah 40

R

o

A. 32

C maka dalam skala Fahrenheit suhu benda tersebut adalah ....

o

B. 104F o

C. 50F

o

D. 122F o

E. 72F

0

11. Seorang peternak ayam setiap hari menghasilkan 25 telur. Jika rata-rata sebutir telur massanya (62,5 ± 2,0) gram jika diukur dengan neraca/lengan sama, maka massa 95 telur tersebut adalah ....

F

A. 5937 gram B. 5937,0 gram C. 5937,5 gram D. 5938,0 gram

12 N

18 N

6√3 N


E. 5985 gram

12. Jika hasil pengukuran suatu meja adalah panjang 1,50 m dan lebarnya 1,20 m maka luas meja tersebut menurut aturan penulisan angka penting adalah .... A. 1,8 mB. 1,80 m

2

C. 1,8000 m2

D. 1,810 m2

E. 1,820 m2

13. Pada pengukuran panjang suatu benda diperoleh hasil pengukuran 0,7060 m. Banyaknya angka penting hasil pengukuran tersebut ....

2

A. dua B. tiga C. empat D. lima E. enam

14. Besar massa jenis raksa ialah 13,6 gram/cm3. Dalam satuan Sistem Internasional (SI) besarnya adalah … . A. 1,36 kg/m3 D. 1.360 kg/m3 B. 13,6 kg/m3 E. 13.600 kg/m3 C. 136 kg/m3

15. Satuan tekanan jika dinyatakan dalam sistem Satuan Internasional (SI) adalah … A. pascal (Pa) D. kg.m-1.sB. kg.m.s E. kg.m

-1 -1.s

C. kg.m.s-2

16. Hubungan antara volume (V ), tekanan (P ), suhu (T ), serta jumlah molekul atau partikel gas (n) ditentukan dengan persamaan sebagai berikut: PV = nRT . Di mana R adalah tetapan gas umum. Rumus dimensi dari tetapan gas umum (R) tersebut adalah … .

-1

A. [MLTN-1

B. [ML]

2T2N-1

C. [ML]

2TN-1

D. [MLT]

-2N-1

E. [ML]

2T-2N-1

17. Berikut ini termasuk dalam kelompok besaran turunan, kecuali … .

]

A. kecepatan, percepatan, waktu B. panjang, kuat arus, intensitas cahaya C. panjang, berat, waktu D. panjang, massa, gaya E. tahanan, jumlah zat, waktu

18. Massa suatu benda 125 gram dan volumenya 0,625 liter, maka massa jenisnya jika dinyatakan dalam SI adalah … . A. 2,5 kg.m-3 D. 12,55 kg.mB. 6,25 kg.m

-3 -3 E. 2.500 kg.m

C. 12,45 kg.m-3

19. Dua buah vektor gaya F1 dan F2 masing-masing sebesar 3 N dan 5 N mengapit sudut 60° dan bertitik tangkap sama. Jumlah kedua vektor gaya tersebut adalah … .

-3

A. 7 N D. 10 N B. 8 N E. 12 N C. 9 N

20. Dua vektor gaya F1 dan F2 masing-masing sebesar 3 N dan 8 N bertitik tangkap sama, ternyata membentuk resultan gaya yang besarnya 7 N. Sudut apit antara kedua vektor gaya tersebut adalah … . A. 30° D. 90° B. 45° E. 120° C. 60°

21. Jika sebuah vektor kecepatan v = 10 m/s diuraikan menjadi dua buah vector yang saling tegak lurus dan salah satu vektor uraiannya membentuk sudut 60° dengan vektor tersebut, maka besar masing-masing vektor uraiannya adalah … A. 5 m/s dan 5 3 m/s B. 5 m/s dan 5 6 m/s C. 5 m/s dan 5 2 m/s D. 10 m/s dan 1 m/s E. 10 m/s dan 10 3 m/s

22. Dua buah vektor gaya F1 = 20 N dan F2 = 80 N bertitik tangkap sama dan saling membentuk sudut α yang berubah-ubah, maka resultan dari kedua gaya tersebut tidak mungkin bernilai … . A. 60 N D. 100 N B. 70 N E. 120 N C. 90 N

23. Perhatikan diagram vektor berikut ini!

Yang menyatakan adanya hubungan x = y - z adalah gambar … . A. (1) D. (4) B. (2) E. (5) C. (3)


GERAK LURUS

1. Besaran-Besaran pada Gerak Lurus

a. Posisi, Jarak dan Perpindahan

Posisi adalah letak suatu benda pada suatu waktu tertetu terhadap suatu acuan tertentu. Posisi

merupakan besaran vector.

Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda dalam selang waktu tententu. Jarak

merupakan besaran scalar.

Perpindahan adalah perubahan posisi suatu benda dalamselang waktu tertentu. Perpindahan


b. Kecepatan dan Kelajuan

Kecepatan adalah perpindahan yang ditempuh suatu benda tiap satuan waktu. Kecepatan


Kelajuan adalah jarak yang ditempuh suatu benda tiap satuan waktu. Kelajuan merupakan besaran

scalar.

2. Gerak Lurus Beraturan (BLB)

GLB didefinisikan sebagai gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap. Persamaan

yang berlaku pada GLB adalah

S = Vo.t V = Vo = konstan

Grafik GLB

V = tan θ Jarak adalah luasan dibawah grafik v-t

3. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

GLBB adalah gerak suatu benda pada lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Persamaan yang

berlaku pada GLBB meliputi:

Vt = Vo ± at

S = V0.t ± ½ at

Vt

2 2 = Vo2

a = konstan

+ 2as

percepatan a ( + ) perlambatan a ( - )

Aplikasi GLBB meliputi gerak jatuh bebas (GJB) dan gerak vertical ke atas (GVA)

a. Gerak Jatuh Bebas ( GLBB dipercepat kecepatan awal = 0 )

b. Gerak Vertikal ke Atas (GLBB diperlambat kecepatan puncak = 0 )


I. GERAK MELINGKAR BERATURAN

Benda yang mengalami gerak melingkar memiliki kecepatan linear dan kecepatan anguler. Gerak melingkar beraturan (GMB) adalah gerakan sebuah benda yang memiliki kecepatan anguler (ω) konstan, laju linier (v) konstan, dan arah kecepatan linier selalu berubah (tegak lurus jari-jari). Percepatan sentripetel (as

) selalu menuju pusat putaran. Pada GMB berlaku persamaan berikut ini.

ω = 𝟐𝟐𝝅𝝅𝑻𝑻

= 2 π f v = ω R as = 𝒗𝒗𝟐𝟐

𝑹𝑹 = 𝝎𝝎𝟐𝟐 R

GLBB GMBB

v = v0

x = x

+ at

0 + v0t + ½ at

v

2

2 = v02 + 2a(x – x0

ω = ω

)

0

θ = θ

+ αt

0 + ω0t + ½ αt

ω

2

2 = ω02 + 2α( θ – θ0)

Persamaan gerak rotasi adalah :

tot .αωω += θαωω .222 += ot 2.21. tto αωθ +=

Gaya gravitasi berlaku pada setiap benda bermassa. Gaya gravitasi sebanding dengan massa masing=masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Gaya gravitasi sering disebut gaya berat (w). Besarnya gaya gravitasi adalah:

2

..r

mMGF = gmwF .== jadi 2rMGg =

Perbandingan berat benda sebanding dengan percepatan gravitasi, jadi berlaku 2

2'''' R

RxMM

gg

ww

==

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak dengan percepatan konstan, kecepatannya berubah secara beraturan. Pada glbb berlaku persamaan berikut ini.

tavv ot .+=

savv ot .222 +=

2.21. tatvs o +=

dan amF .=Σ

Lift : diam atau bergerak dengan • kecepatan tetap: N = m g

• bergerak ke atas : N = m (g + a)


• bergerak ke bawah :

N = m (g – a)

Gerak melingkar beraturan (GMB) memliki kecepatan anguler (ω) konstan, laju linier konstan, dan arah kecepatan linier selalu berubah (tegak lurus jari-jari). Percepatan sentripetel (as

Tf ππω 2.2 ==

) selalu menuju pusat putaran. Pada gmb berlaku persamaan berikut ini.

Rv .ω= RvRas

22 . == ω

Hukum Newton 1 ( 0=ΣF ) berlaku untuk benda diam dan bergerak lurus dengan kecepatan tetap. Hukum Newton II ( amF .=Σ ) berlaku pada benda yang bergerak dengan percepatan. Pada gerak melingkar terdapat gaya sentripetal (Fs= m.as

Saat benda belum bergerak terjadi gesekan statis yang nilainya sama dengan gaya luar. Nilai maksimal

gesekan statis tergantung koefiseian gesek dan gaya normal.

) yang arahnya menuju pusat putaran. Jika terdapat gesekan maka gesekan selalu menghambat gerak.

Nf ss .µ=

Jika benda bergerak, terjadi gesekan kinetis yang besarnya: Nf kk .µ=

Usaha adalah perubahan energi. Kuantitas usaha terjadi jika ada perpindahan dan/ atau perubahan energi. Energi kinetik (Ek) dan energi potensial (EP) merupakan energi mekanik (Em

sFW .=

).

)(21 22

ot vvmW −= hgmW ∆= ..

2.21 vmEk = hgmE p ..= 2)(

21 LkE p ∆=

Hukum kekekalan energi mekanik berlaku pada benda yang bergerak tanpa gaya luar.

2211 pkpk EEEE +=+

Pada benda elastis berlaku gaya pemulih (F) sebanding dengan perubahan panjang (∆L) dan kontantanya (k). Konstanta pegas benda elastis bergantung pada luas penampang (A), panjang (L) dan modulus elastisitasnya (E).

LkF ∆= . LAEk .= L

LAEF ∆= ..

Jika disusun seri kontanta pegas mengecil, jika disusun paralel makin besar

...21 ++= kkk p ...111

21

++=kkks


Hukum Newton Dan Penerapannya

I. Hukum I Newton : ∑F = 0 II. Hukum II Newton : ∑F = m a

III. Hukum III Newton : Faksi = Freaksi ∗ Bidang datar kasar :

f

W

F

N

Diam (a = 0) → F ≤ µs. gaya gesek : f

N s

Bergerak : F > µ = F

s gaya gesek : f

N k = µk

. N

∗ Bidang datar kasar ditarik menyudut

F = 100NF.sin(370)

F.cos(370)370

fsmax

N

m.g

a) Fx = F cos 37° = 100 × 0,8 = 80 N fs,maks = µs.

b) ΣF

N

x

= 0

N + F sin 37° – mg = 0

N = mg – F sin 37°

fs maks = µs

= 0,5 (10×10 – 100 ×0,6) = 20 N

x(mg – F sin 37°)

Karena Fx > fs maks, maka balok yang ditarik sudah bergerak.

c) Karena balok sudah bergerak, maka yang bekerja pada balok adalah gaya gesekan kinetik.

fk =µk. N = µk

= 0,4 (10 ×10 – 100 × 0,6) = 16 N

(mg – F sin 37°)

ΣFx = m x a

F cos 37° – fk = m · a

a = (Fcos30 - f)/m = (100x0,8 -16)/10 = 6,4 m/s

2

∗ Bidang miring licin :

N

m.g.sinm.g.cos

W = m.g

θθ

θ

∑Fx = m g sin θ a = g sin θ * Bidang miring kasar :

N

m.g.sinm.g.cos

W = m.g

θθ

θ

fk

Benda Diam : (a = 0) → fs

= m g sin θ

Benda Bergerak : fk = µk

a = g (sin θ - µ m g cos θ

k

cos θ)

Benda Tepat Akan Bergerak : µs

= tan θ

Benda Bergerak Lurus Beraturan

: µk = tan θ

∗

W2

T

W1

T

Katrol :

Percepatan :

𝑎𝑎 = ∑𝐹𝐹

(𝑚𝑚1+𝑚𝑚2)

∗ Katrol dan bidang datar licin :


W1

N

T

W2

T

𝑎𝑎 =

∑𝐹𝐹(𝑚𝑚1+𝑚𝑚2)

Licin → a = (m2.g – 0)/(m1 + m2

𝑎𝑎 = 𝑚𝑚2.𝑔𝑔 − 0(𝑚𝑚1+𝑚𝑚2)

)

Tegangan tali : T = m1 (g + a) = m2

.(g – a)

∗ Lift :

diam atau bergerak dengan ∗ kecepatan tetap: N = m g ∗ bergerak ke atas : N = m (g + a) ∗ bergerak ke bawah : N = m (g – a)


GERAK LURUS

1. Untuk grafik kecepatan v terhadap waktu t di

bawah, menunjukkan jarak total yang ditempuh benda selama 7,0 s. Besar jarak yang ditempuh dalam dua detik terakhir adalah ....

A. 1/6 jarak total B. 2/9 jarak total C. 2/7 jarak total D. 1/3 jarak total E. 2/3 jarak total

20

3 5 7

t(s)

v(m/s)

2. Perhatikan data gerak benda pada grafik

berikut ini.

Berdasarkan grafik tersebut, maka (1) kecepatan awal benda 5 m/s (2) kecepatan benda bertambah terus (3) percepatan benda 1,0 m/s(4) percepatan benda konstan

2

Pernyataan yang benar adalah …. A. 1, 2, dan 3 saja B. 1 dan 3 saja C. 2 dan 4 saja D. 2 dan 3 saja E. 1, 2, 3, dan 4

3. Sebuah perahu menyeberangi sungai yang

lebarnya 100 m dan kecepatan arus airnya 3 m/s. Bila perahu diarahkan menyilang tegak lurus sungai dengan kecepatan 4 m/s, maka setelah sampai di seberang, perahu menempuh lintasan sejauh… m. A. 100 B. 125 C. 180 D. 300 E. 360

4. Sebuah mobil bergerak lurus dengan grafik kecepatan terhadap waktu seperti gambar. Pada interval waktu antara 10 hingga 12 detik, mobil bergerak….

V(m/s)

t(s)0 4 10 12

20

A. lurus diperlambat dengan perlambatan

10 m/s2

B. lurus dipercepat dengan percepatan 10 m/s

C. lurus dipercepat dengan percepatan 5 m/s

2

D. lurus diperlambat dengan perlambatan 5 m/s

2

E. lurus beraturan dengan kecepatan tetap sebesar 10 m/s

2

5. Pada waktu bersamaan dua buah bola dilempar

vertikal ke atas, masing-masing dengan kelajuan V1 = 10 m/s dan V2

A. 30

= 20 m/s. Jarak antara kedua bola pada saat bola 1 mencapai titik tertinggi adalah… meter.

B. 25 C. 20 D. 15 E. 10

6. Sebuah benda mula-mula diam, kemudiaan

dipercepat dengan percepatan a selama 4 detik. Selanjutnya benda bergerak lurus beraturan selama 2 detik. Pada akhirnya benda diperlambat selama 4 detik hingga berhenti. Jika jarak total yang ditempuh benda tersebut selama geraknya adalah 240 meter. Maka nilai a adalah ... . (dalam m.s-2

A. 0,1

)

B. 2,4 C. 1,0 D. 10 E. 24

7. Sebuah bom dijatuhkan dari sebuah balon yang

berada 320 m di atas tanah dan sedang naik dengan kecepatan tetap 10 m/s. Ketinggian

v (m/s)

t (s)


balon pada saat bom mencapai tanah adalah ... .

A. 350 m B. 380 m C. 400 m D. 520 m E. 650 m

8. Grafik di bawah ini menunjukkan hubungan

antara jarak yang ditempuh x dan waktu t, untuk sebuah benda yang bergerak dalam suatu garis lurus. Dari grafik itu terlihat bahwa

(1) kecepatan benda

54

− cm/s

(2) percepatan benda sama dengan nol

(3) dalam selang waktu 212 s, benda

menempuh jarak 2 cm (4) kecepatan benda pada saat s4=t adalah

54

− cm/s

9. Sebuah partikel bergerakdengan kecepatan

awal 10 m/s dan percepatan tetap 5 m/s2

y

4

0 3x

a

vm

dengan arah seperti pada gambar.

Besar kecepatan partikel pada saat t = 4 s adalah ... m/s.

A. 210 B. 510 C. 610 D. 20 E. 25

10. Sebuah pesawat diterbangkan dengan

kecepatan 120 km/jam dari Bojong ke arah barat. Setelah terbang 30 menit, ternyata

pesawat berada di atas Depok yang terletak 75 km sebelah barat dan 20 km sebelah utara dihitung dari Bojong. Dengan anggapan perubahan terjadi karena angin yang kecepatannya konstan, maka dapat disimpulkan bahwa besar kecepatan angin adalah ... km/jam.

A. 20 B. 30 C. 40 D. 50 E. 75

11. Benda 1 kg ditembakkan dengan kecepatan

awal 40 m/s dan sudut elevasi tertentu dari permukaan tanah. Jika g = 10 m/s2

F. 300

, maka saat mencapai ketinggian 20 m dari permukaan tanah, energi kinetiknya adalah ... joule.

G. 400 H. 600 I. 800 J. 900

12. Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu x

de-ngan persamaan x = t3 - 5t2

A. 7 m/s

+ 6t dengan x dalam meter dan t dalam detik. Percepatan partikel pada saat t = 2 adalah … .

B. 16 m/s2

C. 23 m/s2

2

D. 2 m/sE. 46m/s

2

2

13. Posisi benda yang bergerak lurus dinyatakan dalam persamaan x = 4t2

A. 8 m/s

+ 3t – 5 (x dalam m dan t dalam sekon). Kecepatan rata-rata antara t = 0 sampai t = 5 sekon adalah … .

B. 21 m/s C. 23 m/s

D. 43 m/s E. 110 m/s

14. Sebuah Bola dilempar ke atas menurut persamaan gerak y = 2t – 2t2

A. 2 m

, dimana y dalam meter dan t dalam detik. Tinggi maksimum yang dicapai bola adalah... .

B. 7 m C. 14 m D. 28 m E. 37,7 m

15. Posisi suatu benda yang bergerak dinyatakan

dengan persamaan y = 2t2 + 4t + 2. Grafik hubungan antara kecepatan (v) dengan waktu (t) yang benar adalah... .


A.

B.

C.

D.

E.

16. Pada waktu bersamaan dua bola dilempar vertikal masing-masing dengan kelajuan v1 = 10 ms-1 dan v2 = 20 ms-1

A. 1 sekon

. Kedua bola akan berjarak 10 m setelah bergerak selama… .

B. 2 sekon C. 3 sekon D. 4 sekon E. 5 sekon

17. Grafik di bawah adalah grafik sebuah benda,

jarak tempuh dalam 4 sekon adalah ... v(ms-1

).

A. 4 m B. 8 m C. 12 m D. 16 m E. 32 m

18. Sebuah benda bergerak dengan persamaan x =

40t – 5t2

A. 10 m

, x dalam meter dan t dalam sekon. Jarak maksimum yang ditempuh benda sejauh … .

B. 20 m C. 40 m

D. 80 m E. 160 m

19. Sebuah partikel bergerak ke arah sumbu y dengan percepatan tetap, 5 ms–2

ditempuh 80 m. Maka kecepatan awal dan posisi awalnya adalah … .

. Tepat saat 4 sekon kecepatan 28 m/s dan jarak yang

A. 4 m/s dan 2 m B. 8 m/s dan 8 m C. 8 m/s dan 16 m D. 16 m/s dan 24 m E. 24 m/s dan 30 m

20. Grafik perpindahan terhadap waktu sebuah

mobil ditunjukkan seperti pada gambar. Kecepatan mobil pada saat t = 22 sekon adalah … .

A. 0 B. 20 m/s C. –10 m/s D. –7,5 m/s E. 5 m/s

21. Benda 1 kg ditembakkan dengan kecepatan

awal 40 m/s dan sudut elevasi tertentu dari permukaan tanah. Jika g = 10 m/s2

A. 300

, maka saat mencapai ketinggian 20 m dari permukaan tanah, energi kinetiknya adalah ... joule.

B. 400 C. 600 D. 800 E. 900

22. Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan

awal Vo α dan sudut ekivalen , sehingga peluru membentuk lintasan parabola. Titik A dan B terletak pada dilintasan peluru pada tempat yang berbeda tetapi ketinggiannya sama. Besaran yang tidak sama dari peluru saat A dan di B adalah …

A. energi mekanik B. energi kinetik C. energi potensial D. percepatan E. laju

2

40 t

v

4

40 t

v

2

0 t

v

4

40 t

v

2

0 t

v

4

4

20 t(s)

v(ns-1)

4

8

B

15 25 35 45

200

100

C

E

A


23.

Perhatikan grafik di bawah ini:

EBTANAS-96-02

Yang berlaku untuk gerak lurus berubah

beraturan adalah grafik nomor...

A. (1) B. (2) C. (3) D. (4) E. (5)

24.

Hadi tiap pagi selalu joging mengelilingi tanah

lapang yang berukuran 100 m x 400 m sebanyak

12 kali dalam waktu 1 jam. Kecepatan rata-rata

serta kelajuan rata-rata dari gerak Hadi adalah ...

EBTANAS-00-03

A. 0 km/jam dan 12 km/jam B. 0 km/jam dan 6 km/jam C. 6 km/jam dan 12 km/jam D. 6 km/jam dan 6 km/jam E. km/jam dan 12 km/jam

25.

Grafik di samping menyatakan hubungan antara

jarak (s) terhadap waktu (t) dari benda yang

bergerak. Bila s dalam m, dan / dalam sekon,

maka kecepatan rata-rata benda adalah...

EBTANAS-01-06

A. 0,60 m sB. 1,67 m s

-1

C. 2,50 m s-1 -1

D. 3,0 m s

-1

E. 4,6 m s

-1

26.

Sebuah perahu motor menyeberangi sungai

dengan arah perahu tegak lurus terhadap arus

sungai. Kecepatan perahu motor dan kecepatan

arus sungai bertunrt-turut 0,4 m s

EBTANAS-99-03

-1 dan 0,3 m s-1

A. 120 sekon

,

Bila lebar sungai 60 m, maka perahu mencapai

seberang dalam waktu …

B. 150 sekon C. 200 sekon D. 300 sekon E. 400 sekon

27.

Gambar di samping melukiskan perjalanan dari

A ke C melalui B. Jarak AB 40 km ditempuh

dalam waktu 0,5 jam, jarak BC 30 km ditempuh

dalam waktu 2 jam. Besar kecepatan rata-rata

perjalanan itu adalah ...

EBTANAS-97-02

A. 95 km jamB. 48 km jam

-1 -1

C. 35 km jam

-1

D. 28 km jam

-1

E. 20 km jam

-1

28.

Grafik di bawah ini merupakan grafik GLBB, v

menyatakan kecepatan, dan t menyatakan waktu.

Besar percepatan benda dari grafik tersebut

adalah...

EBTANAS-06-05

A. 50 ms-2

B. 25 ms

C. 10 ms-2

D. 5-2

msE. 2,5

-2 ms

-2

29.

Gerak sebuah mobil menghasilkan grafik

kecepatan (V terhadap waktu (f) yang

diperlihatkan pada gambar di samping. Bila luas

daerah di bawah grafik (yang diarsir) 48 m,

maka percepatan mobil adalah ...

EBTANAS-99-02

A. 2 msB. 3 ms

-2

C. 4 ms-2

D. 6 ms-2

E. 8 ms-2

-2

30. EBTANAS-91-10


Seorang penumpang naik perahu yang bergerak

dengan kecepatan 4 ms-1. Massa perahu dan

orang masing-masing 200 kg dan 50 kg. Pada

suatu saat orang tadi meloncat dari perahu

dengan kecepatan 8 ms-1

A. 1 ms

searah gerak perahu,

maka kecepatan perahu sesaat setelah orang tad!

meloncat adalah ... -1

B. 2 ms

-1

C. 3 ms

-1

D. 4 ms

-1

E. 6 ms

-1

31.

Sebuah partikel bermuatan listrik mula-mula

bergerak lurus dengan kecepatan 100 m s

EBTANAS-97-21

-1.

Karena pengaruh gaya listrik, partikel

mengalami percepatan yang dinyatakan dengan

persamaan a = (2 – l0t) m s-2

A. 24 ms

(t adalah waktu

lamanya gaya listrik bekerja). Kecepatan partikel

setelah gaya bekerja selama 4 sekon adalah ... -1

B. 28 ms

-1

C. 32 ms

-1

D. 36 ms

-1

E. 40 ms

-1

32.

Benda jatuh bebas adalah benda yang memiliki:

EBTANAS-98-02

1) kecepatan awal nol 2) percepatan = percepatan gravitasi 3) arah percepatan ke pusat bum! 4) besar percepatan tergantung dari massa

benda Pernyataan di atas yang benar adalah ...

A. (1), (2) dan (3) B. (1), (2), (3) dan (4) C. (1), (3), (4) D. (2), (3) (4) E. (2) dan (4)

33.

Suatu benda jatuh dari ketinggian tertentu.

Apabila gesekan benda dengan udara diabaikan,

kecepatan benda pada saat menyentuh tanah

ditentukan oleh ...

EBTANAS-94-02

A. massa benda dan ketinggiannya

B. percepatan gravitasi bum! dan massa benda C. ketinggian benda jatuh dan gravitasi bumi D. waktu jatuh yang diperlukan dan berat

benda E. kecepatan awal benda dan gravitasi bumi

34.

Dua buah benda masing-masing massanya m

EBTANAS-90-03

1

dan m2, jatuh dari ketinggian yang sama pada

tempat yang sama. Jika m1 = 2m2

A. 2 x percepatan benda kedua

, maka

percepatan benda pertama adalah ...

B. ½ x percepatan benda kedua C. sama dengan percepatan benda kedua D. ¼ x percepatan benda kedua E. 4 x percepatan benda kedua

35.

Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian h di

atas tanah. Setelah sampai di tanah kecepatannya

10 m s

EBTANAS-02-02

-1, maka waktu yang diperlukan untuk

mencapai ketinggian ½ h dari tanah (g = 10 m s -

2

A. ½ √2 sekon

) adalah . . .

B. 1 sekon C. √2 sekon D. 5 sekon E. 5√2 sekon

36.

Sebuah batu dijatuhkan dari puncak menara

yang tingginya 40 m di atas tanah. Jika g = 10 m

s

EBT ANAS-96-03

-2

A. 20√2ms

, maka kecepatan batu saat menyentuh tanah

adalah ... -1

B. 20 m s

-1

C. 10√2 ms -1

D. 10 ms

-1

E. 4√2 ms

v(ms-1)

t(s)8

16

10

-1

37. EBTANAS-90-05


Sepotong kapur yang massanya 20 gram jatuh

bebas dari ketinggian 10 m di atas tanah. Jika

gesekan antara kapur dengan udara diabaikan (g

= 10 ms-2

A. 5 ms

), maka kecepatan kapur pada saat

sampai di tanah adalah ... -1

B. 5√2 ms

-1

C. 10 ms

-1

D. 10 √2 ms

-1

E. 20 ms

-1


Dinamika Hukum Newton

1. Balok dengan massa 3,0 kg mula-mula diam di

atas permukaan bidang datar tanpa gesekan. Balok ditarik dengan gaya mendatar 12 Newton sejauh 8,0 m dalam waktu 2,0 s. Besar daya rata-rata yang dilakukan oleh gaya tersebut adalah ....

m

8 m

F

A. 24 W B. 32 W C. 48 W D. 96 W E. 144 W

2. Tiga balok 1, 2, dan 3 diam di atas bidang

datar licin seperti tampak pada gambar. Massa masing-masing balok adalah m, dan balok dihubungkan dengan tali ringan (massa diabaikan). Balok 3 ditarik ke kanan oleh gaya F. Resultan gaya pada balok 2 adalah ....

A. Nol

B. F31

D. F32

C. F21

E. F

3. Seorang pemburu dengan massa 70 kg

mengikat beruang kutub dengan massa 350 kg. Keduanya mula-mula dalam keadaan diam dan terpisah sejauh 30 m satu terhadap yang lain di atas permukaan datar es tanpa gesekan. Ketika pemburu menarik beruang kutub ke arahnya, beruang akan bergerak sejauh ....

A. 5 m B. 6 m C. 15 m D. 24 m E. 25 m

4. Koefisien gesekan statik antara sebuah benda

bermassa 2 kg dengan lantai kasar suatu bak

truk sebesar 0,5. Jika g = 10 m/s2, maka percepatan maksimum yang masih boleh dimiliki truk agar benda tetap tak bergerak terhadap bak truk adalah… m/s2

A. nol .

B. 0,5 C. 2,5 D. 5 E. 10

5. Perhatikan gambar berikut:

Balok bermassa 10 kg diluncurkan bebas tanpa laju awal di atas bidang miring licin dan saat di dasar bidang lajunya V1

Pada (Gambar: b) balok yang sama dijatuhkan bebas dan saat menyentuh lantai lajunya V

(Gambar: a).

2. Jika g = 10 m/s2, perbandingan V1 : V2

A. 1 : 1

adalah….

B. 1 : 2 C. 1 : 2

D. 2 : 1 E. 1 : 3

6. Sebuah partikel yang bermassa 2 kg bergerak

lurus menyusuri sumbu x dengan besar kecepatan mula-mula 3 m/s searah sumbu x positif. Bila gaya 6N searah sumbu x negatif bekerja pada partikel itu selama 3 sekon, maka…. 1) besar kecepatan akhir 6 m/s 2) arah kecepatan akhir searah sumbu x

negatif 3) partikel pernah berhenti 4) setelah 3 sekon kecepatan partikel tetap

7. Sebuah benda beratnya W, terletak di atas lantai, pada benda dikenakan gaya F arahnya vertikal ke atas dimana F > W, sehingga benda bergerak dipercepat vertikal ke atas dengan percepatan a. Setelah t sekon gaya dilepas, ketinggian yang dapat dicapai benda adalah ... .

A. 21 at

B.

2

21 gt2

ag (1+ )


C. 21 at2

ga (1+ )

D. 21 at2

E.

(g+a)

21 at2

(g – a)

8. Dari sistem gambar di bawah m1 = 200 gr, m2 = 800 gr dan F = 8 Newton. Dengan menganggap gesekan dan massa katrol diabaikan, besar percepatan m2

m2m1

adalah ... .

A. 2,35 m/sB. 4 m/s

2

C. 5 m/s2

D. 6,67 m/s2

E. 8 m/s2

2

9. Sebuah benda yang dikenai gaya dapat bergerak dengan kecepatan konstan v. Besar gaya total yang bekerja pada benda tersebut adalah …. A. bergantung pada M B. nol C. bergantung pada besar v D. tidak bergantung pada besar v E. tidak bergantung pada M (SPMB 2003)

10.

3m

4m

200kg

roda tali

tarikan

α

Jika gaya gesek diabaikan. Besarnya gaya tarikan (minimum) yang diperlukan agar roda bergerak ke atas adalah ….

A. 600 N B. 750 N C. 200 N D. 1000 N E. 1200 N

(SIPENMARU 1988) 11. Apabila sistem seperti gambar dalam keadaan

setimbang, maka besarnya tegangan tali T1 dan T2 adalah ….

T1T2

300

12N

A. 6√3 N dan 12 N B. 12 N dan 12√3 N C. 12√3 N dan 24 N D. 24N dan 12√3 N E. 28 N dan 12√3 N

(EBTANAS, 1994) 12. Pada gambar ditunjukkan sistem katrol dengan

berat A = 90 N. Apabila tali AC horizontal dan tali AB sejajar bidang, serta bidang miring dan katrol licin. Ternyata gaya normal bidang balok A juga nol , berarti berat benda D adalah ….

A

B

CDE 370

A. 75 N B. 80 N C. 90 N D. 120 N E. 150 N

13. Pada gambar di bawah, sistem dalam keadaan

seimbang. Perbandingan massa A dengan massa B adalah ….

900

1500

AC

B

A. 1 :1 B. 1 : 2 C. 4 : 1 D. 2 : 1 E. 3 : 1 (SPMB, 2002)

14. Sebuah balok 5 kg ditarik oleh gaya mendatar

F pada lantai licin, ternyata menghasilkan percepatan 4 m/s2. Jika balok ditumpangi massa lain sebesar 3 kg, maka percepatan balok sekarang adalah ….

A. 12 m/s2 B. 2,5 m/s2


C. 8 m/s2 D. 1,2 m/s2 E. 4 m/s2

15. Gaya (F) sebesar 12 N bekerja pada sebuah

benda yang massanya m1 menyebabkan percepatan m1 sebesar 8 ms-2. Jika F bekerja pada benda bermassa m2 maka percepatan yang ditimbulkannya adalah 2 ms-2

A. 1,2 ms

. Jika F bekerja pada benda yang bermassa m1 + m2, maka percepatan benda ini adalah ….

-2

B. 3,0 ms

C. 1,6 ms-2 -2

D. 3,6 ms

E. 2,4 ms-2 -2

(SPMB, 2001)

16. Dalam sebuah silinder bahan bakar kendaraan, setiap torak bergerak selaras sederhana dengan massa torak 1,0 kg dan amplitudo 5,0 cm, sedangkan frekuensi geraknya 60 Hz. Gaya maksimum yang dialami torak adalah… Newton. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 6

17. Sebuah benda mula-mula diam dan terletak

pada bidang datar yang kasar dengan koefisien gesekan µ (lihat gambar). Massa benda 2 kg, F = 20N, dan g = 10 m/s2. Jika F bekerja selama 2 detik dan benda berhenti dalam waktu 3 detik setelah F tidak bekerja lagi, maka besar µ adalah….

A. 0,67 B. 0,25 C. 0,40 D. 0,20 E. 0,33

18. Sebuah benda terletak di bidang datar kasar.

Lihat gambar di bawah ! (µs = 0,4; µk

m = 5 kgF = 15

= 0,2)

Besar gaya gesek yang bekerja pada benda … . A. 10 N

B. 15 N C. 20 N D. 25 N E. 30 N

19. Sebuah balok bermassa 250 gram ditembakkan

naik lereng seperti pada gambar dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika koefisien gesekan antara balok dan permukaan lereng adalah 0,2 ; maka panjang lintasan balok sejauh … .

A. 350 m

B. 2350 m

C. 25 m D. 50 m E. 250 m

v

45o

20. Dua balok A dan B dalam keadaan setimbang tepat akan bergerak pada bidang miring. Diketahui mA = 4 kg , mB = 5 kg , g = 10 m/s2+

.341

A =µ

dan koefisien gesekan A dengan bidang

Besarnya koefisien gesekan balok

B dengan bidang adalah … .

A. 331

B. 332

C. 352

D. 343

E. 353

30o

BA

21. Balok A massanya 7 kg dan balok B massanya

3 kg. Balok B mula-mula diam dan bergerak ke bawah sehingga menyentuh lantai setelah selang waktu… sekon.

A. 2

B. 5 C. 5 D. 4 E. 3


22. Seseorang dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke atas dengan percepatan 3 m/s2. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2

A. 420

, maka desakan kaki orang pada lantai lift adalah… Newton.

B. 570 C. 600 D. 630 E. 780

23. Sebuah lift naik ke atas dengan kecepatan 3 m/s. Pada suatu saat terlepaslah sebuah sekrup dan jatuh di lantai bawah gedung dalam waktu 2 detik. Pada ketinggian berapakah sekrup itu lepas jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 9,8 m/s2

A. 0,46 m

?

B. 6 m C. 13,6 m

D. 19,6 m E. 25,6 m

24. Seseorang bermassa 60 kg berdiri dalam lift yang sedang turun dengan percepatan 3 m/s2. Jika g = 10 m/s2

A. 420

, maka besar gaya desakan orang pada lantai lift adalah ... newton.

B. 570 C. 600 D. 630 E. 780

25. Setiap benda akan diam atau bergerak lurus

beraturan bila tidak ada resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut. Hal ini sesuai dengan … .

A. hukum Newton I B. hukum Newton II C. hukum Newton III D. hukum Aksi Reaksi E. hukum Kekekalan Energi

26. Tentukan pasangan aksi reaksi pada gambar !

F2

F1

T1T2

W

A. F1 dan FB. F

2 1

C. T dan W

1D. T

dan T2 1 dan F

E. T1

2

dan W

27. Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada sebuah benda adalah … .

A. Berbanding lurus dengan massa kelembamannya

B. Berbanding terbalik dengan gaya yang bekerja

C. Berbanding lurus dengan gaya yang bekerja

D. Berbanding terbalik dengan gaya beratnya E. Berbanding terbalik dengan resultan

gayanya 28. Sebuah benda m = 5 kg diletakkan pada bidang

miring yang licin. Maka besar percepatasn yang timbul adalah … .

m

300

A. 2sm2

B. 2sm5

C. 2sm10

D. 2sm15

E. 2sm25

29. ”Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda mula-mula diam akan tetap diam, benda mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap.”

Sesuai dengan bunyi … . A. hukum Archimedes B. hulum Pascal C. hukum I Newton D. hukum II Newton E. hukum III Newton

30. Perhatikan gambar di bawah ini !

m1 m2

m1 = 5kg m2 = 3 kg

Jika massa tali diabaikan dan tidak ada gesekan antara tali dengan katrol. Maka percepatan yang dialami benda adalah … . [ ]2s

m10g = A. 2s

m5,1

B. 2sm2

C. 2sm5,2

D. 2sm3

E. 2sm5,3

31. Perhatikan gambar berikut ini !

15 kg

25 kg

Gaya gesek antara balok dan meja adalah 30 N. Dari sistem ini akan timbul percepatan sebesar … A. 2s

m5,6 D. 2sm5


B. 2sm6

C. 2sm5,5

E. 2sm5,4

32. Tiga buah balok disusun seperti pada gambar di bawah. Massa balok masing-masing mA, mB dan mC

Aµ

bergerak dengan besar percepatan sama. Koefisien gesekan balok A dan B terhadap lantai masing-masing dan Bµ . Jika percepatan gravitasi g, maka persamaan percepatannya adalah … .

A B

C

A. a = [ ]g)mm)((g.m BABAC +µ+µ− : [mA +

mB + mC

B. a = ]

[ ])mm(gg.m BBAAC µ+µ− : [mA + mB + mC

C. a = g] [ ])mm)((m BABAC +µ+µ− : [mA +

mB + mC

D. a = g]

[ ])mm(m BBAAC µ+µ+ : [mA + mB + mC

E. a = g] [ ])mm(m BBAAC µ−µ− : [mA + mB +

mC

]

33. Sebutir peluru massanya 25 gram ditembakkan dengan kecepatan 100 m/s. Peluru menembus kayu sedalam 20 cm, maka gaya rata-rata untuk menghentikan peluru tersebut adalah … .

A. 250 N B. 500 N C. 625 N D. 700 N E. 750 N

34. Berat benda 150 N, besar gaya F = 100 N, sin

α = 53 dan tidak ada gesekan antara benda

dengan alas. Besarnya usaha untuk memindahkan benda mendatar sejauh 50 m adalah … .

α

F

A. 2 x 103

B. 2,5 x 10 J

3

C. 3 x 10 J

3

D. 3,5 x 10 J

3

E. 4 x 10 J

3

J

35. Sebuah benda berada pada bidang miring yang membentuk sudut α dengan horisontal. Gaya F condong ke atas bekerja pada benda membentuk sudut β terhadap bidang miring. Jika berat benda 4F, α = 60o dan β = 30o

A. 0,5 F

, besar gaya tekan normal terhadap bidang … .

B. 1,5 F C. 2 F D. 2,5 F E. 3 F

36. Resultan antara gaya 3 N dan 8 N tidak

mungkin bernilai … . A. 3 N B. 5 N C. 8 N D. 10 N E. 11 N

37. Seseorang yang mempunyai berat 600 N

ditimbang di dalam lift yang sedang bergerak vertikal ke bawah dengan percepatan tetap 10 ms–2. Jika g = 10 ms–2

A. nol

, maka berat orang saat itu adalah … .

B. 500 N C. 600 N D. 700 N E. 1200 N

38. Dua balok X dan Y yang masing – masing

besarnya 6 kg dan 4 kg dihubungkan dengan tali ringan (lihat gambar), maka nilai tegangan tali T adalah … .

A. 8 N B. 16 N C. 32 N D. 48 N E. 72 N

x y

Wx Wy

T

(g=10m/s2)

T

39. Balok bermassa 2 kg terletak di bidang

horizontal kemudian ditarik dengan gaya F = 15 N mendatar. Jika kecepatan balok pada saat ditarik oleh gaya adalah 10 m/s searah dengan gaya. Maka kecepatan benda setelah berpindah sejauh 20 meter adalah … (dalam m/s).

A. 5 B. 10 C. 10 2

D. 15 E. 20

40. Tiga buah vektor masing-masing besarnya F bertitik tangkap sama. Vektor pertama dengan vektor kedua membentuk sudut 120°. Jika


vektor kedua dan ketiga juga membentuk sudut 120°, maka resultan ketiga vektor tersebut adalah ... .

A. 0 B. 1 F C. 2 F

D. 3 F E. 4 F

41. Dua buah gaya masing-masing F1 = 8 N dan F2

A. 2 N ≤ FR ≤ 14 N

= 6 N. Misal resultan gayanya adalah FR, nilai FR yang mungkin adalah ... .

B. 0 ≤ FR ≤ 14 N C. 2 N ≤ FR ≤ 10 N D. 0 ≤ FR ≤ 10 N E. 10 N ≤ FR ≤ 14 N

42. Dua balok m1 dan m2

T1

T2

m1

m2

digantungkan pada katrol seperti gambar.

Jika m1 > m2, percepatan gravitasi g dan gesekan diabaikan, maka tegangan tali T2

A. m

adalah ... .

2g – m1B. m

a 1g – m2

C. ma

1g + m2D. m

a 2g – m2

E. ma

2g + m2

a

43. Sebuah benda bermassa m ditarik dengan gaya F memiliki percepatan a. Tiga benda yang sama digabung menjadi satu kemudian ditarik dengan gaya 6 F, maka percepatannya akan menjadi ... .

A. 18 a B. 6 a C. 3 a D. 2 a E. a

44. Seorang anak bermassa m kg berada dalam lift yang bergerak turun dengan percepatan a. Jika percepatan gravitasai g, maka gaya normal yang dialami adalah ... .

A. N = m.g B. N = m.a C. N = m(g – a) D. N = m(a - g) E. N = m (a + g)

45.

FTAB TBCBA C

mAm

= 2 kg B

m = 3 kg

C

Tiga buah balok dihubungkan dengan tali, pada salah satu ujungnya ditarik dengan gaya mendatar 150 N. Jika antara permukaan bidang dengan balok dianggap licin sempurna, maka perbandingan tegangan tali T

= 5 kg

AB dan TBC

A. 2 : 3

adalah ... .

B. 3 : 2 C. 5 : 8 D. 2 : 5 E. 8 : 3

46. Seorang sedang naik lift yang sedang bergerak, ternyata gaya tekan orang terhadap lift lebih kecil dari pada berat badannya. Berarti lift bergerak … .

A. ke bawah dipercepat beraturan B. ke bawah diperlambat beraturan C. ke bawah dengan kecepatan konstan D. ke atas dipercepat beraturan E. ke atas dengan kecepatan konstan

47. Massa A = 2 kg, massa B = 1 kg. Balok B

mula-mula diam dan bergerak ke bawah. Setelah 3 sekon ketinggian balok B dari tanah adalah … .

licinA

Bg = 10 m/s220 m

A. 5 m B. 7,5 m C. 10 m D. 12,5 m E. 15 m

48. Tari ingin dapat meluncur ke bawah pada

seutas tali yang dapat menahan berat 630 N. Jika massa Tarzan 90 kg dan g = 10 m/s2

A. 2 m/s

, maka percepatan minimal yang boleh dilakukan sebesar … .

2

B. 3 m/s

2

C. 5 m/s

2

D. 6 m/s2

E. 7 m/s

2

49. Untuk sistem gambar di bawah ini besar tegangan tali T1 pada saat sistem bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s2 adalah … .


A. 40 N B. 50 N C. 70 N D. 96 N E. 120 N

m1

m2

m3

T1

T2

T3

= 2 kg

= 5 kg

= 5 kg

50. Sebuah martil dengan massa 4 kg dipukulkan

pada sebuah paku dengan kecepatan 25 m/s, sehingga paku masuk sedalam 5 cm dalam kayu. Besar gaya tahan kayu akibat pemukulan tersebut … .

A. 25 N B. 250 N C. 2.500 N D. 25.000 N E. 250.000 N

51. Massa sebuah beban 0,2 gram diikat dengan

sebuah benang pada atap sebuah kereta yang bergerak dengan percepatan 5 m/s2 pada bidang mendatar, jika g = 5 m/s2

A. 2 . 10

, besar tegangan talinya adalah … .

–3

B. 2,2 . 10 N –3

C. 3,2 . 10 N

–3

D. 4,2 . 10 N

–3

E. 4,4 . 10 N

–3

N

52. Tiga balok masing – masing bermassa m1 = 2 kg, m2 = 2 kg, dan m3 = 5 kg, ditarik dengan gaya F = 200 N yang membentuk sudut 60O

M1 M2 M3

T1 T260O

F = 200 NF = 200 N

terhadap horisontal sepeti pada gambar di bawah ini :

Perbandingan tegangan tali T1 dan T2

A. 1 : 1

adalah … .

B. 1 : 2 C. 2 : 1 D. 2 : 3 E. 3 : 2

53. Pada gambar di bawah massa benda A dan B

masing-masing 4 kg dan 1 kg. Besar tegangan tali T adalah … .

T TA B

A. 4N B. 5N C. 10N

D. 16N E. 30N

54. Sebuah mobil bermassa 1.500 kg dalam

keadaan diam ditarik dengan tali hingga mobil bergerak dan setelah 2 sekon kecepatanmya menjadi 20 m/s, maka besarnya gaya tarik pada mobil adalah … .

A. 15.000 N B. 12.500 N C. 10.000 N D. 6.000 N E. 3.000 N

55. Pada gambar di bawah diketahui F = 60 N.

Jika berat benda W1 dan W2

m1 m2T F

masing-masing 50 N dan 30 N. Besarnya gaya tegangan tali T adalah … .

A. 12, 0 N B. 22,5 N C. 30,0 N D. 37,5 N E. 50,0 N

56. Perhatikan gambar!

BA

Dua benda A dan B digantung , mula-mula diam kemudian bergerak. Jika mA = 2 kg; mB = 3 kg dan g = 10 ms–2, maka percepatan benda A dan B adalah … ms-2

A. 1 .

B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

57. Dua benda A dan B massanya masing-masing

4 kg dan 1 kg disusun seperti gambar.

A

B

Jika percepatan gravitasi g = 10 ms–2

A. 2 N

. Tegangan tali pada benda B sebesar … .


B. 5 N C. 8 N D. 10 N E. 50 N

58. Apabila sebuah benda mengerjakan gaya

kepada benda lain, maka benda yang kedua juga mengerjakan gaya pada benda yang pertama sama besar dan berlawanan arah. Pernyataan di atas sesuai hukum III Newton, berlaku … .

A. Faksi ≠ FB. F

reaksi aksi = - F

C. F = m . a reaksi

D. F = m . g E. ∑ F = 0

59. Buah kelapa bermassa 500 gram jatuh bebas dari pohonnya setinggi 20 m. Apabila gesekan dengan udara diabaikan, percepatan gravitasi 10 ms-2

A. 2 cm

dan gaya tahan rata-rata tanah terhadap buah kelapa 1000 N, maka kelapa masuk ke tanah sedalam … .

B. 5 cm C. 10 cm D. 15 cm E. 20 cm

60. Gaya normal pada seseorang yang berada di

dalam lift lebih kecil daripada berat orag itu di tempat yang tidak bergerak. Maka dapat disimpulkan bahwa lift dalam keadaan … .

A. bergerak ke atas dengan kecepatan tetap B. bergerak ke atas dengan pecepatan tetap C. bergerak ke bawah dengan kecepatan tetap D. bergerak ke bawah dengan percepatan

tetap E. tidak bergerak

61. Benda A dan B masing-masing bermassa 7 kg

dan 3 kg. Jika benda A dilepas, maka tegangan tali T besarnya … .

AB

T

A. 21 N B. 30 N C. 42 N D. 70 N E. 100 N

62. Pada susunan gambar di bawah, bidang datar dan katrol licin. Besar percepatan dan tegangan tali (T) berturut-turut … .

2 kg

3 kg

T

A. 6 m/s2

B. 4 m/s dan 12 N

2

C. 2 m/s dan 12 N

2

D. 4 m/s dan 10 N

2

E. 6 m/s dan 10 N

2

dan 10 N

63. Seseorang dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke atas dengan percepatan 3 m/s2. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2

A. 420

, maka desakan kaki orang pada lantai lift adalah… Newton.

B. 570 C. 600 D. 630 E. 780

64. Grafik berikut menyatakan hubungan gaya F

yang bekerja pada benda bermassa 2 kg terhadap waktu t selama gaya itu bekerja pada benda. Bila benda mula-mula diam, maka kecepatan akhir benda adalah… m/s.

F(N)

t(s)

4

0 3 9 12

2

A. 5 B. 10 C. 15

D. 20 E. 25

65. Grafik di bawah ini menunjukkan gerakan

sebuah benda bermassa 10 kg pada bidang datar tanpa gesekan karena pengaruh gaya yang berubah-ubah. Jika kecepatan benda saat S = 0 adalah 8 m/s, maka kecepatan benda saat S = 7m adalah… m/s.

20

0

–10

4 6 7

F(N)

S(m)

A. 8 B. 9 C. 10 D. 11


E. 12

66. Pada setiap ujung-ujung tali yang dililitkan pada katrol licin dengan massa diabaikan, digantungkan benda yang masing-masing bermassa m (lihat gambar di bawah). Kedua benda mula-mula diam dan berada pada ketinggian 4 m di atas tanah. Jika salah satu benda diberi tambahan beban, maka benda tersebut jatuh ke tanah dalam waktu 2 detik. Jika g = 10 m/s2, maka berat beban tambahan tersebut adalah… mNewton.

A. 0,5 B. 5,0 C. 0,2

D. 2,0 E. 0,25

67. Sebuah partikel yang bermassa 2 kg bergerak

lurus menyusuri sumbu x dengan besar kecepatan mula-mula 3 m/s searah sumbu x positif. Bila gaya 6N searah sumbu x negatif bekerja pada partikel itu selama 3 sekon, maka….

1) besar kecepatan akhir 6 m/s 2) arah kecepatan akhir searah sumbu x

negatif 3) partikel pernah berhenti 4) setelah 3 sekon kecepatan partikel tetap

68. Seseorang bermassa 60 kg berdiri dalam lift

yang sedang turun dengan percepatan 3 m/s2. Jika g = 10 m/s2

A. 420

, maka besar gaya desakan orang pada lantai lift adalah ... newton.

B. 570 C. 600

D. 630 E. 780

69. Hukum II Newton dapat dituliskan dalam

bentuk F = m a dengan F gaya, m massa, dan a percepatan yang diperoleh benda. Perumusan tersebut benar jika massa benda yang bergerak konstan,

SEBAB pada pergerakan roket yang diluncurkan dari muka bumi, hukum Newton yang dipakai adalah F = dp/dt adalah perubahan momentum per satuan waktu.

70. Dari sistem gambar di bawah m1 = 200 gr, m2 = 800 gr dan F = 8 Newton. Dengan menganggap gesekan dan massa katrol diabaikan, besar percepatan m2

Fm2m1

adalah ...

A. 2,35 m/sB. 4 m/s

2

C. 5 m/s2

D. 6,67 m/s

2 E. 8 m/s

2

2

71. Dari ketinggian 400 m di atas tanah sebuah

parasut dilepaskan tanpa kecepatan awal. Massa orang dan parasut 100 kg. Parasut tersebut memperoleh gaya vertikal sebesar 800 N. Waktu yang dibutuhkan orang tiba di atas tanah adalah … .

A. 4 5 sekon B. 4 sekon C. 13 sekon

D. 20 sekon E. 40 sekon

72. Sebuah balok bermassa 250 gram ditembakkan

naik lereng seperti pada gambar dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika koefisien gesekan antara balok dan permukaan lereng adalah 0,2 ; maka panjang lintasan balok sejauh … .

A. 350 m

B. 2350 m

C. 25 m D. 50 m E. 250 m

v

45o

73. Perhatikan gambar di bawah !

licin

Ak

1 kg1 kg 2 kg

B C4 /vA m s=

Balok B dan C dihubungkan dengan pegas konstanta 15 n/m mula-mula diam. Pemendekan maximum pegas setelah tumbukan jika koefisien tumbukan antara A dan B 2

1 adalah … . A. 1 cm B. 2 cm C. 4 cm

D. 5 cm E. 8 cm


ENERGI DAN DAYA

1. Dua mobil A dan B dengan massa sama bergerak dengan kecepatan VA dan VB dengan VB = 2 VA

A. ¼ kali

. Perbandingan besar usaha yang diperlukan untuk menghentikan mobil B dengan mobil A adalah ....

B. ½ kali C. 1 kali D. 2 kali E. 4 kali

2. Dua benda X dan Y mulai bergerak dari

keadaan diam dengan massa masing-masing 4 kg dan 5 kg dihubungkan dengan tali ringan melalui katrol licin, x bergerak sejajar bidang miring licin dengan sudut kemiringan 30° terhadap horizontal. Ketika x bergerak sejauh 2 m sepanjang bidang miring, maka energi kinetik sistem tersebut adalah..

2 m

x

y

A. 20 J B. 59 J C. 64 J D. 100J E. 132 J

3. Seorang penyelam dengan massa 55,0 kg jatuh

bebas dari ketinggian 3,00 m di atas permukaan air di dalam kolam renang. Ketika dia berada 1,00 m diatas permukaan air, besar energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki penyelam sebesar ....(acuan permu-kaan air)

A. Ep = 1620 J ; Ek = 0 J B. Ep = 0 J ; Ek = 1620 J C. Ep = 1080 J ; Ek = 540 J D. Ep = 810 J ; Ek = 810 J E. Ep = 540 J ; Ek = 1080 J

4. Perhatikan gerak loncat indah yang melompat

ke atas dengan kecepatan 10 m/s kemudian jatuh ke air seperti gambar berikut ini. Perbandingan energi kinetik mula-mula

dengan energi kinetik saat di titik tertinggi adalah ....

A. 1 : 3 C. 1 : 4 E. 2 : 5 B. 3 : 5 D. 5 : 3

5. Sebuah benda ditembakkan miring ke atas

dengan sudut elevasi 60° dan dengan energi kinetik 400 Joule. Jika g = 10 m/s2

A. 25

, maka energi kinetik benda pada saat mencapai titik tertinggi adalah… Joule.

B. 50 C. 100 D. 150 E. 200

6. Sebuah pompa digunakan untuk menaikkan

air. Tekanan maksimumnya yang dapat dicapai adalah 0,55 MPa. Jika g = 10 m/s2

A. 550

, debit air yang naik 600 liter/menit dan massa jenis air 1 gram/ml, maka daya pompa adalah… Watt.

B. 110 C. 2750 D. 5500 E. 11000

7. Benda yang massanya 0,5 kg dilemparkan

vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s.

Energi kinetik benda saat mencapai 41

ketinggian maksimum adalah… Joule.

A. 100 B. 75 C. 50 D. 40 E. 25

8. Air terjun yang tingginya 12 m menerjunkan

air 1000 m3/s dan dimanfaatkan oleh PLTA. Jika g = 9,8 m/s2 dan seluruh daya listrik terpakai untuk memanaskan 100 m3

A. 0,1 x 10

air, maka kenaikan suhu air per sekon adalah….

–2

B. 2,8 x 10 °C

–2 °C


C. 4,2 x 10–2

D. 28,0 x 10 °C –2

E. 42,1 x 10 °C

–2

°C

9. Sebuah kapasitor tertentu diberi muatan dengan potensial 100 volt. Bila potensialnya diturunkan menjadi 90 volt, maka energi yang tersimpan dalam kapasitor akan turun sebesar…. A. 0% B. 5% C. 10% D. 19% E. 21%

10. Sebuah kawat pemanas dicelupkan ke dalam

100 gram air yang bersuhu 10°C. Lalu kawat tersebut diberi beda potensial sebesar 6,0 volt sehingga mengalir arus sebesar 1,4 ampere. Jika panas jenis air adalah 1 kal/grK, maka setelah 100 detik dipanaskan, suhu air menjadi…. A. 12°C B. 14°C C. 16°C D. 18°C E. 65°C

11. Sebuah motor listrik berdaya 100 watt

digunakan untuk menaikkan sebuah benda dengan massa 30 kg sampai setinggi 12 meter. Waktu yang diperlukan oleh motor ini adalah …

A. 2,5 s B. 18 s C. 24 s

D. 36 s E. 58 s

12. Dari ketinggian 400 m di atas tanah sebuah parasut dilepaskan tanpa kecepatan awal. Massa orang dan parasut 100 kg. Parasut tersebut memperoleh gaya vertikal sebesar 800 N. Waktu yang dibutuhkan orang tiba di atas tanah adalah … .

A. 4 5 sekon B. 4 sekon C. 13 sekon

D. 20 sekon E. 40 sekon

13. Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm dan tegak di atas permukaan tanah dijatuhi martil 10 kg dari ketinggian 50 cm di atas ujungnya. Bila gaya tahan rata-rata tanah 103

dilakukan terhadap tongkat agar menjadi rata dengan permukaan tanah adalah … .

N, maka banyaknya tumbukan martil yang perlu

A. 4 kali B. 5 kali C. 6 kali

D. 8 kali E. 10 kali

14. Sepotong marmer berbentuk plat tipis dengan panjang 4,2 m dan lebarnya 1,5 m massanya 160 kg. Potongan marmer itu mula-mula terletak di tanah. Usaha yang diperlukan agar dapat berdiri tegak adalah … .

A. 1200 Joule B. 2400 Joule C. 3360 Joule

D. 6720 Joule E. 10.080 Joule

15. Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal Vo α dan sudut ekivalen , sehingga peluru membentuk lintasan parabola. Titik A dan B terletak pada dilintasan peluru pada tempat yang berbeda tetapi ketinggiannya sama. Besaran yang tidak sama dari peluru saat A dan di B adalah …

A. energi mekanik B. energi kinetik C. energi potensial D. percepatan E. kecepatan

16. Sebuah peluru dengan massa 100 gram

ditembakkan dengan sudut elevasi 30o

A. 5 joule

dan dengan kecepatan 20 m/s. Jika gesekan dengan udara di abaikan maka energi potensial peluru di titik tertinggi adalah ... .

B. 10 joule C. 15 joule D. 20 joule E. 25 joule

17. Suatu logam dari besi campuran bermassa 40

gram dan kalor jenisnya 0,12 kal/gro

A. 4

C dipukuli dengan martil bermassa 1 kg. Kecepatan martil tiap mengenai logam 8 m/s. Jika jumlah pukulan 5 kali dan 75% dari energi pukulan martil tersebut diserap logam untuk menaikkan suhu logam, maka logam akan naik suhunya sebesar … .

o

B. 5C

o

C. 6C

o

D. 7C

oC


E. 8o

C

18. Benda 1,8 kg diangkat dari lantai ke atas meja setinggi 30 cm. Benda akan mengalami kenaikan massa sebesar ... .

A. 1,8 x 10-17

B. 5,8 x 10 kg

-17

C. 6,0 x 10 kg

-17

D. 5,8 x 10 kg

-16

E. 6,0 x 10 kg

-16

kg

19. Pada benda yang bergerak jatuh karena pengaruh gaya gravitasi, usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi besarnya sama dengan nol,

SEBAB Benda yang bergerak jatuh karena pengaruh gaya gravitasi tidak mengalami perubahan energi kinetik.

20. Sebuah mobil dengan massa 1 ton bergerak

dari keadaan diam. Sesaat kemudian kecepatannya 5m/s. Besar usaha yang dilakukan oleh mesin mobil tersebut adalah … .

A. 1000 joule B. 2500 joule C. 5000 joule D. 12500 joule E. 25000 joule

21. Benda bermassa 5 kg dilempar vertikal ke atas

dengan kecepatan awal 10 m/s. Besar energi potensial di titik tertinggi yang dicapai benda adalah … .

A. 200 j B. 250 j C. 300 j

D. 350 j E. 400 j

22. Mobil massanya 1200 kg bergerak dengan kecepatan 18 km/jam. Setelah 12 sekon kecepatannya berubah menjadi 72 km/jam. Usaha yang dikerjakan selama waktu tersebut … .

A. 2,5 x 105

B. 2,25 x 10 joule 5

C. 3 x 10 joule

4

D. 2,25 x 10 joule

4

E. 2,5 x 10 joule

4

joule

23. Benda dengan massa 4 kg jatuh bebas dari ketinggian 8 cm. Besar energi potensial dan

energi kinetik saat benda berada 2 meter di atas tanah … .

A. 80 Joule; 120 Joule B. 80 Joule ; 240 Joule C. 240 Joule; 120 Joule D. 120 Joule ; 240 Joule E. 240 Joule; 240 Joule

24. Sebuah balok dengan massa 2 kg didorong ke

atas dengan gaya F sebesar 20 N.

10 m6 m

αF

Besar usaha berturut-turut yang dilakukan oleh gaya normal, gaya berat dan gaya dorong (g = 10 m/det2A. (0,60, 100) Joule

) …

B. (0,80, 600) Joule C. (0,120, 200) Joule D. (200, 60, 0) Joule E. (200, 80, 0) Joule

25. Sebuah benda bergerak di atas bidang datar

licin dengan energi kinetik 200 joule. Jika laju benda berkurang 60%, maka energi kinetik benda menjadi … .


26. Batu bermassa 200 gram jatuh bebas dari ketinggian 5 meter di atas tanah. Jika gesekan udara diabaikan (g = 10 m/s2

A. 10 joule

) maka energi kinetik batu saat sampai di tanah adalah … .


27. Energi potensial benda yang dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 20 ms–1 setelah 2 detik jika g = 10 ms–2

A. 30 joule

dan massa 300 gram adalah … .

B. 40 joule C. 60 joule D. 120 joule


E. 240 joule

28. Air terjun setinggi 200 meter dengan debit 40 m3s–1 digunakan untuk memutar generator listrik. Jika g = 10 ms–2

(

dan hanya 40% energi air yang berubah menjadi energi listrik, maka daya yang dihasilkan generator itu besarnya …

airρ = 103 kgm–3

A. 20 MW

).

B. 32 MW C. 40 MW D. 80 MW E. 100 MW

29. Dua buah benda mempunyai massa m1 dan m2

A. 1 : 8

dengan perbandingan 1 : 2. Momentum benda pertama dua kali benda kedua. Maka perbandingan energi kinetik benda pertama dan kedua adalah … .

B. 1 : 4 C. 1 : 2

D. 4 : 1 E. 8 : 1

30. Benda bermassa 2 kg meluncur ke bawah dengan kecepatan konstan pada bidang miring yang kemiringannya 30o

A. 20 joule

terhadap horisontal. Setelah benda bergeser sejauh 8 meter sepanjang bidang miring kehilangan energi mekanik sebesar … .


31. Sebuah benda dengan massa 1 kg dilempar

vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila g = 10 m/s2

A. 300 joule

, besarnya energi kinetik benda saat ketinggian benda mencapai 20 meter adalah … .

B. 400 joule C. 500 joule

D. 600 joule E. 700 joule

32. Sebuah proyektil ditembakkan dengan sudut elevasi 45°. Perbandingan energi kinetik dan energi potensialnya di titik tertinggi adalah ... .

A. 4 : 1 B. 1 : 4

C. 1 : 2 D. 2 : 1 E. 1 : 1

33. Sebuah batu bermassa 200 gram dilemparkan

ke atas dari sebuah gedung bertingkat yang tingginya 50 m, ternyata sampai di tanah dalam waktu 10 detik. Besar energi kinetik batu sesaat menumbuk tanah … .

A. 102,5 joule B. 125,5 joule C. 250,5 joule D. 300,5 joule E. 302,5 joule

34. Benda bermassa 100 kg ditarik dengan gaya 50

N yang membentuk sudut 60o

A. 25 joule

terhadap bidang datar sejauh 10 m. Besar usaha yang dilakukan gaya tersebut adalah … .

B. 50 joulr C. 250 joule D. 500 joule E. 5000 joule

35. Sebuah benda yang bermassa 2 kg dijatuhkan

dari ketinggian 10 m. Usaha dari gaya berat pada ketinggian 5 meter adalah (g = 10 ms–2

A. 200 joule

).


36. Bola bermassa 10 kg bergulir ke kanan dengan

kecepatan 10 ms–1. Bola mendapat gaya sehingga kecepatannya menjadi 15 ms–1. Usaha

A. 25 J

gaya tersebut adalah … .

B. 125 J C. 150 J

D. 250 J E. 625 J

37. Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, kemudian bergerak dengan percepatan 3 m/s2

A. 6 J

(lurus). Usaha yang diubah menjadi energi kinetik setelah 2 detik adalah … .

B. 12 J C. 24 J D. 48 J E. 72 J


38. Batu bermassa 200 gram jatuh bebas dari ketinggian 5 meter di atas tanah. Jika gesekan udara diabaikan (g = 10 m/s2

A. 10 joule

) maka energi kinetik batu saat sampai di tanah adalah … .


39. Seorang yang bermassa 60 kg menaiki tangga

yang tingginya 15 meter dalam waktu 2 menit. Jika g = 9,8 m/s2

A. 73,5 W

, maka daya yang dikeluarkan oleh orang itu adalah … .

B. 75 W C. 147 W D. 450 W E. 4.410 W

40. Sebutir batu bermassa 200 gram jatuh bebas

dari ketinggian 20 m di atas tanah. Jika gesekan antara batu dengan udara diabaikan dan percepatan gravitasi 10 m/s2

A. 4 Joule

, maka energi kinetik batu pada ketinggian 2 m dari tanah adalah … .

B. 16 Joule C. 36 Joule D. 40 Joule E. 44 Joule

41. Benda seberat 20 N berada pada bidang miring

licin sempurna, dengan sudut kemiringan 30o

A. 40 joule

. Bila benda meluncur turun sejauh 8 meter sepanjang bidang miring, maka usaha yang dilakukan oleh gaya berat adalah … .

B. 80 joule C. 80 3 joule D. 160 joule E. 160 3 joule

42. Sebuah benda bergerak mempunyai energi

kinetik 20 joule. Apabila momentum benda menjadi dua kali semula, maka energi kinetik yang dimiliki menjadi … .


43. Pesawat dalam posisi mendatar pada

ketinggian 100 m dan dengan kecepatan 80 m/s menjatuhkan bom yang massanya 25 kg. Besar energi mekanik bom saat berada 50 meter di atas tanah adalah … .

A. 12,5 . 103

B. 52,5 . 10 joule

3

C. 80,0 . 10 joule

3

D. 92,5 . 10 joule

3

E. 105 . 10 joule

3

joule

44. Dua buah benda mempunyai momentum yang sama besarnya. Jika massa benda pertama dua kali massa benda kedua, maka perbandingan energi kinetik benda pertama dan kedua adalah … .

A. 1 : 4 B. 1 : 2 C. 1 : 1 D. 2 : 1 E. 4 : 1

45. Benda yang massanya 0,5 kg dilemparkan

vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Energi kinetik benda saat mencapai 4

1

ketinggian maksimum adalah… Joule.

A. 100 B. 75 C. 50 D. 40 E. 25

46. Sebuah benda ditembakkan dengan sudut

elevasi 60° dan energi kinetik awal E. Pada saat benda berada pada kedudukan tertinggi, energi potensialnya adalah

A. 0 C. 2E E. E

B. 4E D.

43E

47. Sebuah benda diangkat dari lantai ke atas

meja, maka usaha yang dilakukan gaya berat benda itu adalah negatif,

SEBAB gaya berat benda arahnya berlawanan dengan arah perpindahan benda itu.

48. Sepotong marmer berbentuk plat tipis dengan panjang 4,2 m dan lebarnya 1,5 m massanya


160 kg. Potongan marmer itu mula-mula terletak di tanah. Usaha yang diperlukan agar dapat berdiri tegak adalah … .

A. 1200 Joule B. 2400 Joule C. 3360 Joule D. 6720 Joule E. 10.080 Joule

49. Sebuah motor listrik berdaya 100 watt

digunakan untuk menaikkan sebuah benda dengan massa 30 kg sampai setinggi 12 meter. Waktu yang diperlukan oleh motor ini adalah …

A. 2,5 s B. 18 s C. 24 s

D. 36 s E. 58 s

50. Solder listrik pada tegangan 124 volt menggunakan arus 0,5 A dan dipakai selama 30 menit. Kepala solder dibuat dari tembaga, massanya 20 gram dan kalor jenisnya 0,9 kkal/g o

A. 620

C. Jika 10 % energi listrik dipakai untuk menaikkan kepala solder, berapakah kenaikan suhu yang dicapai

o

B. 150 C

o

C. 525 C

o

D. 125 C

o

E. 100 C

o

C

51. Segumpal awan mempunyai potensial 8 x 106

A. 2 x 10

volt terhadap bumi. Ketika terjadi kilat antara awan dan bumi suatu muatan listrik sebesar 40 Coulumb dilepaskan. Banyaknya energi yang hilang pada peristiwa itu adalah … .

5

B. 4 x 10 Joule

5

C. 5 x 10 Joule

6

D. 1,6 x 10 Joule

8

E. 3,2 x 10 Joule

8

Joule


GERAK MELINGKAR BERATURAN

1. Sebuah benda bergerak melingkar dengan kecepatan sudut 3,0 rad/s. Besar sudut yang ditempuh selama 5,0 s adalah ....

A. 15 rad B. 12 rad C. 5 rad D. 3 rad E. 1,7 rad

2. Kecepatan sudut awal sebuah piringan bulat

datar dengan massa M adalah cor Kemudian dua bola kecil masing-masing dengan massa m diletakkan dengan perlahan-lahan di pinggir piringan dengan posisi simetris terhadap poros. Besar kecepatan sudut piringan sekarang adalah ....

A. 1ϖ

+

MmM

B. 1ϖ

+

mmM

C. 14ϖ

+ mMM

D. 12ϖ

+ mMM

E. 12 ϖ

+

MmM

3. Sebuah roda dari besi mulai bergerak dari

keadaan diam dengan percepatan sudut tetap, membuat setengah putaran dalam waktu 7,85 s sebelum mencapai kelajuan sudut akhir. Besar kelajuan sudut akhir sebesar....

A. 0,400 rad/s B. 0,600 rad/s C. 0,800 rad/s D. 0,875 rad/s E. 0,925 rad/s


Jika gesekan katrol diabaikan, maka tegangan tali dalam system benda tersebut adalah …. A. 20 N B. 24 N C. 26 N D. 28 N E. 30 N

5. Penari balet yang sedang berputar

merentangkan kaki dan tangannya mampu menghasilkan 100 putaran per menit. Kemudian ia merapatkan tangan dan kakinya. Perbandingan momen inersia saat merentangkan dan merapatkan tangan dan kakinya adalah 2 : 1. Maka banyaknya putaran yang dilakukan menjadi … tiap menit. A. 200 B. 100 C. 50 D. 25 E. 10

6. Sebuah benda bermassa m diikatkan di ujung

seutas tali, lalu diayunkan di bidang vertikal. g = percepatan gravitasi. Agar benda dapat melakukan gerak melingkar penuh, maka di titik terendah gaya sentripetal minimumnya haruslah…. A. 5 mg B. 4 mg C. 3 mg D. 2 mg E. mg

7. Sebuah gurinda berjari-jari 42 cm digunakan

untuk mengasah pisau baja yang mempunyai kapasitas kalor 32 kal/K. Gurinda diputar dengan laju angular yang tetap 1 rad/s, sedangkan koefisien gesek gurinda dengan pisau adalah 0,8. Jika pisau ditekan dengan gaya 20N, maka setelah 1 menit, maka kenaikan suhu pisau adalah…. A. 1K B. 2K C. 3K D. 4K E. 6K

3

2



m1 = 2 kg, m2 = 3 kg, g = 10 m/s2. 2 detik setelah dilepaskan dari keadaan awal, tali putus. t detik kemudian dihitung sejak tali putus beban m1

melalui posisi awal. Tentukan t !

9. Pada setiap ujung-ujung tali yang dililitkan pada katrol licin dengan massa diabaikan, digantungkan benda yang masing-masing bermassa m (lihat gambar di bawah). Kedua benda mula-mula diam dan berada pada ketinggian 4 m di atas tanah. Jika salah satu benda diberi tambahan beban, maka benda tersebut jatuh ke tanah dalam waktu 2 detik. Jika g = 10 m/s2, maka berat beban tambahan tersebut adalah… mNewton.

A. 0,5 B. 5,0 C. 0,2 D. 2,0 E. 0,25

10. Roller Coster adalah kereta mainan tak bersin

di pasar malam yang meluncur di atas rel, meliuk-liuk dan naik – turun tanpa gesekan. Kereta itu lepas dari bagian atas suatu bukit dan meluncur ke lembah bukit, kemudian naik ke bukit kedua. Bukit ini berjari-jari 15m. Jika diketahui bahwa pada saat kereta melewati puncak bukit kedua, penumpang tidak mengadakan tekanan pada tempat duduknya dan g = 10 m/s2

ke satu dan puncak bukit kedua adalah… meter.

, maka perbedaan puncak bukit

A. 7,5 B. 15 C. 22,5 D. 30 E. 37,5

11. Seorang anak berdiri di atas papan yang dapat

berputar bebas. Dengan kedua lengannya terentang, kecepatan perputarannya 0,50 putaran/detik. Tetapi dengan kedua lengan tertekuk kecepatannya 0,75 putaran/detik. perbandingan momen inersia sebelum dan sesudah menekukkan kedua lengannya adalah ….

A. 0,33 B. 0,67 C. 1,125 D. 1,5 E. 3

12. Sebuah tali 2 meter ujung yang satu diikat

pada titik tetap sedang ujung yang lain diikatkan benda dengan massa 2 kg. Benda tersebut diputar pada bidang horisontal dengan kecepatan sudut 3 rad/s, g = 10 ms–2

A. 6 N

. Besar tegangan tali yang terjadi adalah … .

B. 12 N C. 18 N

D. 36 N E. 60 N

13. Sebuah roda berputar dengan kecepatan sudut

awal 4 rad/s. Karena pengaruh gaya luar, roda mendapat perlambatan sudut sebesar 2 rad/s2

A. 4 radian

, sehingga roda berhenti. Besar sudut yang ditempuh oleh sebuah titik di tepi roda dari mulai bergerak sampai berhenti adalah... .

B. 8 radian C. 12 radian D. 16 radian E. 32 radian

14. Sebuah bola logam diikat pada ujung seutas

tali dan diputar dengan laju tetap pada bidang vertikal. Gaya yang bekerja pada bola tersebut: 1) gaya resultan yang sebanding dengan

kuadrat kecepatan 2) gaya berat yang timbul karena gravitasi

bumi


3) gaya sentripetal karena benda bergerak melingkar

4) gaya tangensial karena adanya kecepatan putar bola

Yang benar adalah .... A. semua B. 2 dan 4 C. 1, 2 dan 3 D. 4 saja E. 1 dan 3

15. Untuk membiasakan diri pada gaya sebesar

9,6W (W = berat badan), seorang astronot berlatih dalam suatu pesawat sentrifugal yang jarijarinya 6 meter. Percepatan grafitasi bumi adalah 10 m/s2. Untuk maksud tersebut pesawat sentrifugal harus diputar dengan … A. laju anguler 240 rad/detik B. laju anguler 240 rad/menit C. 120 putaran/s D. 96 putaran/s E. 6 putaran/s

16. Perhatikan gambar! Sebuah bidang licin

memiliki RA = RB = 10 m. Sebuah benda 0,5 kg bergerak tanpa kecepatan awal dari titik A, besarnya gaya normal terhadap benda sewaktu melewati di B adalah .... A. 10 N B. 20 N C. 25 N D. 40 N E. 50 N

17. Sebuah benda bermassa m diikatkan di ujung

seutas tali, lalu diayunkan pada bidang vertikal, g = percepatan gravitasi. Agar benda dapat melakukan gerak melingkar penuh, maka di titik terendah gaya sentripetal minimumnya haruslah …. A. 5 mg B. 2 mg C. 4 mg D. 1 mg E. 3 mg

(UMPTN, 1996) 18. Seorang Hercules memutar benda bermassa 4

kg yang diikatkan pada tali yang panjangnya 6 m dengan kelajuan konstan 12 ms-1, maka besar gaya sentripetal benda tersebut adalah .... A. 96 N B. 12 N C. 86 N D. 8 N E. 16 N

(EBTANAS, 2002) 19. Benda A dan B bermassa sama 0,5 kg,

diikatkan pada tali secara berurutan seperti gambar, lalu diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan secara horisontal dengan kecepatan di ujung luar tali 3 m/s. Bila OA = 1 m dan AB = 2 m, maka perbandingan tegangan tali yang terjadi pada tali AB dengan OA adalah …. A. 1 B. ½ C. 2/3 D. ¾ E. 3/2

20. Sebuah benda yang massanya 5 kg bergerak

secara beraturan dalam lintasan yang melingkar dengan kecepatan 2 m/s. Bila jari-jari lingkaran itu 0,5 m, maka: 1) waktu putarnya adalah 0,5 s 2) besar percepatan sentripetalnya

adalah 8 m/s2 3) gaya sentripetalnya adalah 40 N 4) vektor kecepatanya tidak tetap


21. Sebuah belokan jalan raya memiliki radius 30

m dibuat miring sedemikian rupa tergelincir. Kemiringan belokan tersebut haruslah …. a. 30o d. 53b. 37

o o e. 60

c. 45

o

o

22. Sebuah benda digantungkan pada seutas tali kemudian diputar mendatar seperti tampak pada gambar. Jika panjang tali √2 meter dan α = 45o

A. 2,3 m/s , maka kecepatan putarannya adalah ….

B. 3,3 m/s C. 4,4 m/s D. 5,5 m/s E. 6,6 m/s

23. Sebuah bola bermassa 0,2 kg diikat dengan tali

sepanjang 0,5 m kemudian diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan dalam bidang vertikal. Jika pada saat mencapai titik terendah laju bola adalah 5 m/s, maka tegangan talinya pada saat itu besarnya .... A. 2 N


B. 12 N C. 8 N D. 18 N E. 10 N

(UMPTN, 1999) 24. Balok 1 kg ikut bergerak melingkar pada

dinding sebelah dalam sebuah tong yang berpusing dengan koefisien gesek statis 0,4. Jika jari-jari tong 1 m kelajuan minimal balok bersama tong agar tidak terjatuh adalah .... A. 0,4 m/s B. 8 m/s C. 4 m/s D. 25 m/s E. 5 m/s

(SPMB, 2001) 25. Suatu benda massa m meluncur sepanjang

suatu jejak berbentuk lingkaran yang licin dari keadaan diam (lihat gambar). Jika benda tetap berada di jalur, walaupun pada posisi C, tinggi h minimum adalah …. A. Nol B. 2,5 R C. 0,5 R D. 3 R E. R

26. Sebuah benda bergerak melingkar dengan

kecepatan anguler awal 60 rad/s. Kemudian kecepatan angulernya berubah menjadi 110 rad/s dalam waktu 2,5 s. Percepatan anguler yang dialami benda sebesar .... A. 50 rad/s2 B. 2,5 rad/s2 C. 25 rad/s2 D. 2 rad/s2 E. 20 rad/s2

27. Sebuah benda tegar berputar dengan kecepatan

sudut 10 rad/s. Kecepatan linear suatu titik pada benda berjarak 0,5 m dari sumbu putar adalah .... A. 5 m/s B. 10,5 m/s C. 9,5 m/s D. 20 m/s E. 10 m/s

28. Tali melilit pada roda berjari-jari R = 25 cm,

seperti gambar. Jika suatu titik pada tali itu (titik A) mempunyai kecepatan 5 m/s, maka kecepatan rotasi roda adalah …. A. 0,2 rad/s B. 5 rad/s C. 5π rad/s

D. 20 rad/s E. 20π rad/s

29. Akibat rotasi bumi, keadaan Hasan yang

bermassa a dan ada di Bandung, dan David yang bermassa a dan ada di London, akan sama dalam hal .... A. Laju linearnya B. Kecepatan linearnya C. Gaya gravitasi buminya D. Kecepatan angulernya E. Percepatan sentripetalnya

(UMPTN, 1992) 30. Di antara pernyataan berikut ini:

1) Kecepatan sudut tetap, kecepatan linear berubah

2) Kecepatan sudut dan kecepatan linear tetap

3) Kecepatan sudut dan kecepatan linear berubah beraturan

Yang berlaku pada gerak melingkar beraturan adalah .... A. 1 B. 2 dan 3 C. 1 dan 2 D. 3 E. 2

31. Benda yang bergerak melingkar memiliki

kecepatan sudut tetap 120 rpm. Dalam 10 detik benda tersebut telah menempuh sudut sebesar …. A. 4π rad B. 120 rad C. 4 rad D. 1200 rad E. 40π rad

32. Sebuah benda berotasi menggelilingi suatu

sumbu dengan persamaan posisi sudut θ = 2t +3 (dalam radian dan t dalam sekon). Dari persamaan tersebut dapat dinyatakan bahwa: 1) pada saat t = 0 posisi sudut = 3 rad 2) kecapatan sudut benda tetap 3) percepatan sudut benda nol 4) laju linier benda 2 m/s


33. Sebuah mobil melaju pada jalan datar yang

menikung dengan jari-jari tikungan 50 m. Jika


g = 10 m/s2

A. 20

dan koefisien gesek ban mobil dengan jalan 0,8, maka laju maksimum mobil agar tidak tergelincir adalah ... m/s.

B. 25 C. 28 D. 34 E. 50

34. Sebuah benda diluncurkan vertikal ke atas. Jika

gesekan dengan udara diabaikan besar kecepatan awal minimum supaya benda itu tidak kembali ke bumi ialah v. Jika massa bumi M, massa benda m dan jejari bumi R, maka v2

A . R M

berbanding lurus dengan ... .

B . R M m C . R m D . M m RE. M R

- 1

- 1

35.

Dua roda A dan B dihubungkan dengan pita

(Hhat gambar). Apabila jari-jari A duakali jari-

jari B, maka yang terjadi adalah ...

UAN-04-06

A. VA = 2vB

B. V

A 21

= V

C. V

B

A = VD. ω

B A = ω

E. ωB

A = 2 ω

B

36.

Sebuah mesin penggiling padi menggunakan dua

buah roda yang dihubungkan dengan sabuk

seperti pada gambar di bawah ini

EBT ANAS-05-03

Jika jari-jari roda A dua kali jari-jari roda B,

maka perbandingan kecepatan sudut roda A dan

roda B adalah....

A. 4 : 1 B. 2 : 1 C. 1 : 1 D. 1 : 2 E. 1 : 4

37.

Tiga buah roda dihubungkan seperti tampak

pada gambar. A dan B menyatu dan sepusat B

dan C dihubungkan dengan ban.

EBTANAS-95-14

Jika RA = 4 cm, RB = 2 cm dan Re = 10 cm,

maka per-bandingan kecepatan sudut roda B dan

roda C adalah

A. 1 : 5 B. 2 : 1 C. 2 : 5 D. 5 : 1 E. 5 : 2

38.

Sebuah benda yang bermassa 200 gram diikat

dengan tali ringan kemudian diputar secara

horizontal dengan kecepatan sudut tetap sebesar

5 rad s

EBTANAS-02-04

-1

A. 0,3 N

, seperti pada gambar berikut. Jika

panjang tali l = 60 cm, maka besar gaya

sentripetal yang bekerja pada benda adalah ...

B. 0,6 N C. 3 N D. 6 N E. 30 N

39.

UAN-03-05


Seorang siswa memutar sebuah batu yang

diikatkan pada ujung seutas tali. Batu diputar

secara horizontal seperti gambar di atas. Jika laju

berputamya batu dijadi kan 2 kali semula, maka

gaya sentripetalnya menjadi

A. 6 kali semula B. 5 kali semula C. 4 kali semula D. 2 kali semula E. 2 kali semula


SUHU DAN KALOR

A. Suhu dan Pemuaian

1. Suhu

Suhu merupakan derajat atau tingkat panas suatu benda. Alat untuk mengukur suhu adalah termometer.

Terdapat beberapa jenis thermometer dan skala yang sering digunakan diantaranya: Celcius, Reamur,

Fahrenheit dan Kelvin.

Perbandingan Skala:

C : R : (F – 32) : (K -273) = 5 : 4 : 9 : 5

C = 𝟓𝟓𝟒𝟒 R = 𝟓𝟓

𝟗𝟗 (F – 32) = K – 32

C R F K

Titik didih 100O 80O 212O 373O

Titik beku 0O 0O 32O 273O

Konversi Suhu

C R

Titik didih 100O 80O

X

Y

Titik beku 0O 0O

2. Pemuaian

a. Pemuaian Zat Padat

Muai Panjang

∆L = α Lo ∆t

𝑿𝑿−𝟎𝟎𝟏𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎−𝟎𝟎

= 𝒀𝒀−𝟎𝟎𝟖𝟖𝟎𝟎−𝟎𝟎


Muai Luas

∆A = β Ao ∆t

Muai Volume

∆V = γ Vo ∆t

b. Pemuaian Zat Cair

Muai Volume

c. Pemuaian ZaT Gas

Muai Volume

B. Kalor dan Perubahan Wujud

1. Kalor Jenis, yaitu kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat sebesar satu

derajat.

2. Kapasitas Panas, yaitu kalor yag diperlukan untuk menaikkan suhu seluruh benda sebanyak satu

derajat.

3. Kalor, yaitu energy panas zat yang dapat berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah.

Kalor laten adalah kalor yang dibutuhkan untuk merubah wujud zat dan bukan untuk menaikkan suhu.

Misal QL dan Q

Azas Black Jumlah kalor yang diserap sama dengan jumlah kalor yang dilepas benda. U.

Qlepas = Qserap

Keterangan:

∆L = Perubahan panjang (m) ∆A = Perubahan luas (m2) ∆V = Perubahan volume (m3) α = Koef. muai panjang (/0

β = Koef. muai luas (/C)

0

γ = Koef. muai volume (/C)

0

∆t = Perubahan suhu (C)

0

∆V = γ Vo ∆t

C)

∆V = 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐

Vo ∆t

c = ∆𝑸𝑸𝒎𝒎 ∆𝑻𝑻

C = ∆𝑸𝑸∆𝑻𝑻

100 oC

0 oC

QU = m U

QL = m L

Q=mCair∆

Q=mCes∆t


4. Perubahan Wujud Zat

GAS

PADAT

CAIR

Keterangan: Membutuhkan kalor

Melepaskan kalor

C. Perpindahan Kalor

1. Konduksi

Merupakan perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel-partikelnya.

H = 𝒌𝒌 𝑨𝑨 ∆𝒕𝒕𝒍𝒍

2. Konveksi

Merupakan perpindahan kalor disertai perpindahan partikel-partikelnya.

H = h A ∆𝒕𝒕

3. Radiasi

Perpindahan kalor tanpa zat perantara.

I = e 𝝈𝝈 T4

menyublim

mengristal menguap

mengembun

membeku

mencair


SUHU DAN KALOR

1. Thermometer x dengan titik didih air 160o dan

titik beku air 20o. Bila suatu benda diukur dengan thermometer Reamur suhunya 40o

A. 90

R, maka bila diukur dengan thermometer x suhunya sebesar … .

o

B. 100 x o

C. 110 x

o

x

D. 120o

E. 125 x

o

x

2. Sebuah balok es dengan massa 100 gram dan suhu -10 °C dimasukkan ke dalam kalori meter berisi 150 gram air dengan suhu 20 °C. Jika kapasitas kalor kalorimeter diabaikan, maka suhu kesetimbangan t sistem adalah .... A. t = 0 °C dan masih ada es sebanyak 68,75

g B. t = 0 °C dan masih ada es sebanyak 31,25

g C. t = 0 °C dan semua es sudah mencair D. t = 0 °C dan ada sebagian air yang

membeku E. t < 0 °C

3. Pada sebuah skala X, titik beku air adalah

15oX dan titik didih air 75oX. Bila suatu benda diukur dengan skala X adalah 30o

A. 10

X, maka bila diukur dengan skala celcius adalah … .

B. 15o

C. 25o

o

D. 30E. 40

o

o

4. Bila zat cair dipanaskan, maka penambahan volumenya adalah berbanding … . A. lurus dengan kenaikan suhu B. terbalik dengan kenaikan suhu C. lurus dengan suhu akhir D. terbalik dengan suhu akhir E. lurus dengan suhu awal

5. a gram es dari –20°C dicampur dengan b gram

air 30°C pada tekanan 1 atm. Jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es saja dan setelah terjadi kesetimbangan, suhu campuran 0°C dan seluruh es lebur. Perbandingan antara a dan b adalah…. (Ces = 0,5 kal/gr °C, Cair = 1 kal/gr °C, dan LesA. 1 : 3

= 80 kal/gr).

B. 3 : 1 C. 1 : 2 D. 2 : 1 E. 1

6. 460 gram campuran es dan air pada suhu 0°C

ada dalam bejana yang kapasitas kalornya dibaikan. Kemudian pada bejana dimasukkan

alat pemanas listrik yang bertegangan 220 V dan berarus 2,5A selama 10 menit sehingga temperatur akhir 80°C. Jika hanya 80% energi listrik yang digunakan untuk pemanasan campuran es dan air, sedangkan kalor lebur es 80 kal/gram dan kalor jenis air 1 kal/gram °C, maka banyaknya air semua adalah… gram. A. 200 B. 160 C. 125 D. 100 E. 80

7. Batang baja dan kuningan luas penampang dan

panjang sama, salah satu ujungnya dihubungkan. Suhu ujung batang baja yang bebas 250oC, sedang batang ujung kuningan yang bebas 100o

A. 125

C. Jika koefisien konduksi kalor kuningan dua kali koefisien konduksi baja, maka suhu pada titik hubung kedua batang tersebut adalah …..

o

B. 150C

o

C. 175C

o

D. 200C

o

E. 225C

o

C

8. Solder listrik pada tegangan 124 volt menggunakan arus 0,5 A dan dipakai selama 30 menit. Kepala solder dibuat dari tembaga, massanya 20 gram dan kalor jenisnya 0,9 kkal/g o

A. 620

C. Jika 10 % energi listrik dipakai untuk menaikkan kepala solder, berapakah kenaikan suhu yang dicapai

o

B. 150 C

o

C. 525 C

o

D. 125 C

o

E. 100 C

o

C

9. 20 gram es dengan suhu –10oC dimasukkan ke dalam 60 gram air bersuhu 80oC, kalori jenis es 0,5 kal/gro

A. 24,75

C kalor lebur es 80 kal/gr. Suhu akhir campuran air dan es … .

o

B. 26,25C

o

C. 28,75C

o

D. 30,25C

o

E. 38,75C

o

C

10. Tiga buah logam A,B,C dengan ukuran sama besar dan koefisien konduksi thermal masing-masing kA 5

1 = kB 41 = k c jika suhu masin-

masing di ujung logam 5,0; 25 derajat C (lihat gambar di bawah)


A B

C25O

5O 0O

Berapa suhu tempat sambungannya ?

A. 7,5o

B. 9C

o

C. 9,5C

o

D. 10C

o

E. 10,5C

o

C

11. Sebatang baja (angka muai linier 10-5/oC) panjangnya 100 cm pada suhu 30oC. Bila batang baja dinaikkan suhunya hingga 130o

A. 0,1

C, maka pertambahan panjang batang tersebut adalah … . (dalam cm)

B. 1,0 C. 100,1

D. 2 E. 100,2

12. Suatu contoh gas yang mempunyai volume 2 liter pada suhu 0o

41

C dan tekanan 1 atm, kemudian gas dimampatkan hingga volumenya menjadi liter, suhunya dinaikkan menjadi 273o

A. C. Maka tekanan gas menjadi … .

41 atm

B. 1 atm C. 2 atm

D. 4 atm E. 16 atm

13. Jika suatu zat mempunyai kalor lebur tinggi, maka zat tersebut … . A. lambat mendidih B. cepat mendidih C. lambat melebur D. lambat naik suhunya jika dipanaskan E. cepat naik suhunya jika dipanaskan

14. Jika kalor jenis es 0,55 kal/groC, maka untuk

menaikkan suhu 50 kg es dari –45oC ke –5o

A. 8,7 x 10

C dibutuhkan kalor … . (dalam kalori)

B. 9,4 x 103

C. 1,1 x 104

6

D. 1,2 x 10E. 1,2 x 10

7

8

15. Sepotong es bersuhu 0oC, dimasukkan ke dalam 600 gram air yang bersuhu 40oC. Setelah terjadi keseimbangan diperoleh suhu akhir 0oC. Apabila kalor jenis air 1 kal/gro

A. 0,3 kg

C, kalor lebur es 80 kal/gr, maka massa es yang melebur adalah … .

B. 0,25 kg C. 0,2 kg

D. 0,15 kg E. 0,10 kg

16. Ketika es melebur … . A. melepas kalor D. suhu naik

B. menyerap kalor C. suhu turun

E. suhu turun-naik

17. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi … . A. hanya dalam zat padat B. hanya dalam zat cair C. hanya dalam zat padat dan cair D. hanya dalam gas E. dalam zat cair dan gas

18. Dua batang logam K dan M memiliki ukuran

sama tetapi jenisnya berbeda, dilekatkan seperti pada gambar di bawah. Ujung kiri K bersuhu 90oC dan ujung kanan M bersuhu 60o

A. 40

C. Jika koefisien konduksi thermal logam K adalah 2 kali koefisien konduksi thermal logam M, maka suhu sambungan kedua batang tersebut adalah … .

o

B. 60C

o

C. 80C

o

D. 90C

o

E. 120C o

90o K M 60o

(ts=suhu sambungan)

ts

C

19. a gram es –10OC dicampur dengan b gram air bersuhu 20OC, jika suhu akhir yang dicapai 5OC, kalor lebur es 90 kal/gr, kalor jenis es 0,5 kal/grO

A.

C, maka perbandingan a/b sama dengan … .

173

B. 61

C. 113

D. 21

E. 1 20. Perhatikan gambar !

Baja Kuningan100OC250OC t = ?

Kedua batang baja dan kuningan memiliki ukuran sama. Jika koefisien konduksi baja dan kuningan masing-masing 0,12 dan 0,24 kal/m.det.O

A. 125

C, maka suhu pada titik hubung kedua batang … .

O

B. 150C

O

C. 175C

O

D. 200C

O

E. 225C

O

C

21. Panjang batang rel kereta api masing-masing 10 meter dipasang pada suhu 20OC. Diharap-kan pada suhu 30OC rel tersebut saling


bersentuhan. Koefisien muai rel kereta api 12.10 –6/OC. Jarak antara kedua batang rel yang diperlukan pada suhu 20O

A. 0,6 mm C adalah … .

B. 0,8 mm C. 1,2 mm D. 2,4 mm E. 3,6 mm

22. Pada saat air berubah wujud menjadi es, maka

… . A. massanya tetap B. beratnya tetap C. suhunya tetap D. massa jenisnya tetap E. beratnya berubah

23. Termometer x dengan titik beku air 40Ox dan

titik didih air 240Ox. Jika suatu benda diukur dengan termometer celcius bersuhu 50O

A. 60

C, berapa derajad suhu yang ditunjukkan termometer x ?

B. 100 C. 120 D. 140 E. 160

24. Grafik di bawah menunjukkan hubungan

antara suhu dan kalor yang diserap oleh es.

100

0

3 9 20 Q x 103 joule

Jika kalor lebur es dianggap 3 . 105

A. 0,02 kg

joule/kg, maka massa es yang melebur adalah … .

B. 0,03 kg C. 0,2 kg D. 0,3 kg E. 3 kg

25. Termometer Reanmur dalam suatu ruangan

menunjuk angka 40. Jika dinyatakan dalam Celcius besarnya adalah … . A. 20 B. 30 C. 50

D. 60 E. 80

26. Batang baja mempunyai angka muai linier 10-5/oC panjangnya 80 cm pada suhu 20oC. Panjang batang baja pada suhu 60o

A. 80, 032 cm

C adalah … .

B. 80, 040 cm C. 80, 320 cm D. 80, 400 cm

E. 80, 800 cm 27. Kapasitas kalor suatu benda ditentukan oleh …

. A. jenis benda dan kenaikan suhu benda B. massa benda dan kenaikan suhu benda C. jenis benda dan banyaknya kalor yang

diterima atau dilepas D. massa benda dan banyaknya kalor yang

diterima atau dilepas E. jenis benda dan massa benda

28. Sebuah gelas yang massanya diabaikan berisi

200 gram air bersuhu 80oC. Ke dalam gelas dimasukkan 100 gram es bersuhu –4oC. Jika kalor jenis air 1 kal/groC, kalor jenis es 0,5 kal/gro

A. 20

C dan kalor lebur es 80 kal/gr,maka suhu cempurannya adalah … .

o

B. 25,3C

o

C. 26C

o

D. 30,4C

o

E. 31,2C

o

C

29. Koefisien konduksi termal benda A dua kali benda B. Panjang benda A setengah kali panjang benda B. Jika luas penampang serta beda suhu antar ujung-ujung benda A dan B sama, maka perbandingan laju rambat kalor benda A dan B adalah … . A. 1 : 4 B. 1 : 2 C. 1 : 1 D. 2 : 1 E. 4 : 1

30. Pada saat es melebur termometer X menunjuk

angka 20 dan pada saat air mendidih menunjuk angka 80. Pada suhu 40o

A. 20

C termometer X menunjuk angka … .

o

B. 22 X

o

C. 24 X

o

D. 26 X

o

E. 28 X

o

X

31. Sebuah silinder logam mempunyai volume 103 cm3, koefisien muai panjang 10-5/K dipanasi 27oC sampai 77o

A. 1000,0 cm

C. Volume silinder menjadi … .

3

B. 1000,1 cm

3

C. 1000,5 cm

3

D. 1001,0 cm

3

E. 1001,5 cm

3

32. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk merubah wujud zat bergantung pada … .

A. massa benda dan jenis benda B. massa benda dan kenaikkan suhu


C. jenis benda dan kenaikkan suhu D. massa benda, jenis benda dan

kenaikan suhu E. jenis benda

33. Seratus gram es bersuhu –5o C mempunyai

titik lebur 0o C, kalor jenis 0,5 kal/gro

A. 2,5 kJ

C dan kalor lebur 80 kal/gr. Kalor yang diperlukan untuk meleburkan seluruh es adalah … .

B. 8,0 kJ C. 10,5 kJ D. 33,5 kJ E. 44,1 kJ

34. a gram es dari –20°C dicampur dengan b gram

air 30°C pada tekanan 1 atm. Jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es saja dan setelah terjadi kesetimbangan, suhu campuran 0°C dan seluruh es lebur. Perbandingan antara a dan b adalah…. (Ces = 0,5 kal/gr °C, Cair = 1 kal/gr °C, dan LesA. 1 : 3

= 80 kal/gr).

B. 3 : 1 C. 1 : 2 D. 2 : 1 E. 1

35. 460 gram campuran es dan air pada suhu 0°C

ada dalam bejana yang kapasitas kalornya dibaikan. Kemudian pada bejana dimasukkan alat pemanas listrik yang bertegangan 220 V dan berarus 2,5A selama 10 menit sehingga temperatur akhir 80°C. Jika hanya 80% energi listrik yang digunakan untuk pemanasan campuran es dan air, sedangkan kalor lebur es 80 kal/gram dan kalor jenis air 1 kal/gram °C, maka banyaknya air semua adalah… gram. A. 200 B. 160 C. 125 D. 100 E. 80


LISTRIK DINAMIS

Hasil pengamatan = 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑦𝑦𝑦𝑦 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑠𝑠

𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑚𝑚𝑠𝑠𝑚𝑚 x batas ukur ampermeter

Diketahui: Skala maksimal = 10 Batas ukur = 5A Ditanya: Hasil pengamatan? Jawab: Hasil pengamatan = 2/10 x 5 A = 1 A 1. SUSUNAN SERI

RS = R1 + R2 + R3

+ .

I = I1 = I2 = I3

V

= ....

S= Vab + Vbc + Vcd

+

2. SUSUNAN PARALEL

VP = V1 = V2 = V

I

3

p = i1 + i2 + i3

RnRRRt1...

21

111

+++=

+ ....

3. Jembatan Wheatstone

RX.R2 = R1.R

4.

3

Rv - ( n - 1 ) Rd Ohm

W = i2

W = 0,24 i

.r.t = V.i.t Joule 1 kalori = 4,2 Joule dan 1 Joule = 0,24 Kalori

2

5. Elemen PRIMER : elemen ini membutuhkan pergantian bahan pereaksi setelah sejumlah energi dibebaskan melalui rangkaian luar misalnya : Baterai. Pada elemen ini sering teijadi peristiwa polarisasi yaitu tertutupnya elektroda- elektroda sebuah elemen karena hasil reaksi kimia yang mengendap pada elektroda- elektroda tersebut.

.r.t = 0,24 V.i.t Kalori

6. Untuk menghilangkan proses polarisasi itu

ditambahkan suatu zat depolarisator. Berdasarkan ada/tidaknya depolarisator, dibedakan dua macam elemen primer :

7. Elemen yang tidak tetap; elemen yang tidak mempunyai depolarisator, misalnya pada elemen Volta.

8. Elemen tetap; elemen yang mempunyai depolarisator. misalnya : pada elemen Daniel, Leclanche, Weston, dll.


9. Elemen SEKUNDER : Elemen ini dapat memperbaharui bahan pereaksinya setelah dialiri arus dari sumber lain, yang arahnya berlawanan dengan arus yang dihasilkan, misalnya: Accu. Misalkan : Akumulator timbal asam sulfat. Pada elemen ini sebagai Katoda adalah Pb; sedangkan sebagai Anode dipakai PbO2 dengan memakai elektrolit H2SO4

10. Elemen BAHAN BAKAR : adalah elemen elektrokimia yang dapat mengubah energi kimia bahan bakar yang diberikan secara kontinue menjadi energi listrik. Misalkan : pada elemen

.

A. Listrik Dinamis Loop

V = QW

Hukum Coulomb V = I.R Hambatan penghantar

R = Alρ

V = beda potensial W = energi listrik Q = muatan listrik R = hambatan p = hambatan jenis l = panjang kawat penghantar A = Luas penampang penghantar I = kuat arus n = jumlah elemen

Rt = 21

21

RRRxR

+

Hukum Kirchoff 1

Σ1 masuk = Σl keluar

E = GGL (gaya gerak listrik)

r = hambatan dalam sumber tegangan

R = hambatan luar total

Rangkaian Listrik dengan hambatan dalam

a. Baterai Seri

I = Rrn

En+..

b. Baterai Paralel

I = R

nr

R

+

c. SERI - PARALEL

Rangkaian dengan satu loop

Pada gambar 12 berikut menunjukkan rangkaian sederhana dengan satu loop. Pada rangkaian tersebut, arus listrik yang mengalir adalah sama, yaitu I (karena pada rangkaian tertutup). Dalam menyelesaikan persoalan di dalam loop perhatikan hal-hal berikut ini! a. Kuat arus bertanda positif jika searah dengan

loop dan bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop.

b. GGL bertanda positif jika kutub positipnya

lebih dulu di jumpai loop dan sebaliknya ggl


negatif jika kutub negatif lebih dulu di jumpai loop.

Misalkan kita ambil arah loop searah dengan arah I,

yaitu a-b-c-d-a

Gambar 12.

Rangkaian dengan satu loop

Kuat arus listrik I di atas dapat ditentukan dengan menggunakan Hukum II Kirchhoff: ∑ E + ∑ I-

R = 0 E1 + E2 + I (r1 + r2

Jika harga + R) = 0

E1, E2, r1, r2 & R diketahui maka kita dapat menentukan harga I

-nya!

Rangkaian dengan dua loop atau lebih

Rangkaian yang memiliki dua loop atau lebih disebut juga rangkaian majemuk. Langkah-langkah dalam menyelesaikan rangkaian majemuk ini adalah sebagai berikut:

Gambar 13.

Rangkaian dengan dua loop

1. Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut!

2. Tetapkan arah kuat arus untuk tiap cabang. 3. Tulislah persamaan-persamaan arus untuk tiap

titik cabang dengan menggunakan Hukum I Kirchhoff!

4. Tetapkan loop beserta arahnya pada setiap rangkaian tertutup!

5. Tuliskan persamaan-persamaan untuk setiap loop dengan menggunakan persaman Hukum II Kirchhoff!

6. Hitunglah besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan persamaan huruf e di atas!

Hitunglah: a. Kuat arus listrik (I) yang mengalir pada

rangkaian di atas! b. Tegangan listrik antara titik B dengan D

(VBD

)

Penyelesaian: Perhatikanlah oleh Anda! ...................... yaitu arah loop, arah arus listrik (I) dan teliti akan harga-harga komponen listrik yang diketahui! 1) Menurut Hukum II Kirchhoff, didalam

rangkaian tertutup tersebut berlaku persamaan:

∑ e + ∑ I

-

R = 0 (arah loop dan arah arus listrik misalkan searah) maka:

e1 - e2 - e3 + e4 + I (r1 + R1 + r2 + R2 + r3 + R3 + r4 + R4

- 24 - 12 -6 + 12 +) = 0

I

- 30 +

( 1 +20 + 1 + 15 + 0,5 + 12 + 0,5 + 10 ) = 0

I (60 ) = 0 ⇒ 60 . I = 30

I

Jadi, kuat arus listrik

= 0,5 A

(I)

yang mengalir yaitu 0,5 ampere.

2) Kita dapat menghitung besar tegangan antara A dan D (VBD) untuk lintasan yang menempuh B-A-D atau B-C-D.


i. Untuk Jalan B-A-D Perhatikan harga I negatif (-)

VBD = ∑ e + ∑ I= +

.R e2 + e1 - I (r2 + R1 + r1 + R4) = + 12

+ 24 - 0,5 (1 + 20 + 1 + 10) = + 36 - 0,5 (32) = + 36 – 16 VBD=

ii. Jalan lainnya untuk menentukan besar V

+ 20 Volt

BD

V

(jalan kedua), yaitu: Untuk jalan B - C - D: BD = ∑ e + ∑ I.R perhatikanlah harga I

disini positip (+), Anda tahu mengapa? = - e3 + e4 + I (R2 + r3 + R3 + r4) = - 6 + 12 + 0,5 (15 + 0,5 + 12 + 0,5) = + 6 + 0,5 (28) = + 6 + 14 VBD=

+ 20 Volt

Jadi besar tegangan antara titik B dengan titik D yaitu VBD adalah + 20 volt, dengan cara yang serupa Anda dapat menentukan bahwa besar VDB

= - 20 volt, silahkan coba bro.


LISTRIK DINAMIS

1. Sebuah galvanometer mempunyai kepekaan

skala penuh pada 1,00 mA membutuhkan hambatan seri (Rs) 900 Ω untuk menjadi voltmeter dengan pembacaan maksimal 1,00 V. Untuk menghasilkan pembacaan 50,0 V (skala penuh) dibutuhkan hambatan sebesar.... A. 4,9 Ω B. 49 Ω C. 490 Ω D. 4,9 kΩ E. 49 k Ω

2. Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10 m3 /s dimanfaatkan untuk memutar generator listrik mikro. Jika 10% energi air berubah menjadi energi listrik dan g = 10 m/s2

A. 70

. Daya keluaran generator listrik adalah… kW.

B. 75 C. 80 D. 90 E. 95

3. Sebuah keluarga menyewa listrik PLN sebesar

500 W dengan tegangan 110 V. Jika untuk penerangan keluarga itu menggunakan lampu 25 W/220V, maka jumlah lampu maksimum yang dapat dipasang adalah… buah. A. 80 B. 60 C. 40 D. 25 E. 20

4. x dan y adalah resistor-resistor yang masing-

masing bernilai 4 Ohm. C ialah sebuah sel dengan GGL 12 V dan hambatana dalam 2 Ohm. A ialah sebuah amperemeter dengan hambatan dalam yang dapat diabaikan. Ketika skalar S ditutup, pembacaan amperemeter berubah dengan….

CA

y

x

S

A. 0,5A bertambah B. 0,5A berkurang C. 1A bertambah D. 1A berkurang E. 3 A berkurang

5. Agar lampu L WV

3 10 dapat menyala dengan

normal, hambatan R yang harus dipasang adalah…Ω.

R L12V

1Ω

A. 3 B. 3,7 C. 4 D. 4,3 E. 8,7

6. Pada rangkaian berikut, besar hambatan R

adalah….

R 2Ω

12V4Ω

1A

10V

A. 0 B. 1Ω C. 2Ω D. 4Ω E. 8Ω

7. Sebuah batere diukur tegangan jepitnya

menggunakan voltmeter ideal. Ketika diukur tanpa beban, voltmeter menunjukkan tegangan 2,1 volt. Ketika batere diberi beban resistor 4,0 Ohm, voltmeter menunjukkan nilai 1,4 volt. Resistansi dalam batere tersebut dalah… Ohm. A. 1,3 B. 2,0 C. 2,7 D. 6,0 E. 12

8.

Perhatikan gambar rangkaian listrik di atas! Jika

R1

R= 8Ω

2

R= 16 Ω

3

R4

R1

R3

R2

R54 A

A B

= 16 Ω


R4

R= 8 Ω

5

. Besar tegangan antara A dan B adalah … . = 12Ω

A. 3v B. 5v C. 6v D. 8v E. 10v

9. GGL suatu baterai adalah 1,5 volt, ini berarti bahwa baterai tadi dapat mengeluarkan 1,5 … . A. ampere arus listrik B. coulomb muatan listrik C. joule energi D. joule energi per ampere arus listrik E. joule energi per coulomb muatan yang

dilahirkan

10. Tiga buah lampu pijar yang masing-masing dibuat untuk dipakai pada 15 watt dan 12 volt, dirangkai secara pararel. Ujung-ujung rangkaian itu dihubungkan dengan jepitan-jepitan sebuah akumulator dengan GGL 12 volt dan hambatan dalam 0,8 ohm. Arus listrik yang melalui akumulator itu besarnya … . A. 3,75 A B. 3,00 A C. 2,25 A D. 1,50 A E. 1,25 A

11. Jika dalam penghantar selama ½ menit

mengalir muatan 6.10-2

A. 120 mA

C, maka kuat arusnya sebesar … .

B. 80 mA C. 30 mA D. 15 mA E. 2 mA

12. Suatu penghantar diberi beda potensial 10 volt

dan arus yang mengalir 5 mA. Agar arus mengalir 20 mA. Tegangan sebesar … . A. 15 V B. 20 V C. 25 V D. 35 V E. 40 V

13. Rangkaian voltmeter dan amperemeter yang

benar adalah … . A. D.

A V

A

V

B.

A

V

E.

A

V

C.

A

V

14. Suatu GGL 12 volt dihubungkan dengan

hambatan luar 7,5 Ω mengalir arus 1,5 A, maka besar hambatan dalamnya adalah … . A. 0,05Ω B. 0,5Ω C. 1Ω D. 1,5Ω E. 2,5Ω

15. Hambatan paling besar yang dapat diperoleh

dari kombinasi 4 buah hambatan yang masing-masing besarnya 10 Ω, 20Ω, 25Ω, dan 50 Ω adalah … . A. 4,76Ω B. 20Ω C. 25Ω D. 50Ω E. 105Ω

16. Bila diukur hambatan listrik antara titik A dan

B dalam rangkaian di bawah ini. Maka akan diperoleh harga … .

2 Ω 2 Ω 2 Ω 2 Ω

2 Ω 2 Ω 2 Ω 2 Ω

6 Ω 4 Ω

A

B A. 6Ω B. 8Ω C. 10Ω D. 12Ω E. 16 Ω

17. Suatu kawat panjangnya 50 cm, luas penam-

pangnya 2 mm2, ternyata hambatannya 100Ω .


Dengan demikian hambatan jenis kawat tersebut sama dengan … . A. 5 . 10-6

B. 2 . 10 Ω m

-5

C. 4 . 10 Ω m

-4

D. 5 . 10 Ω m

-2

E. 8 . 10 Ω m

2

Ω m

18. Hukum II Kirchoff berlaku: A. hanya untuk rangkaian tertutup dari

elemen dan hambatan dalam B. hanya untuk rangkaian tertutup elemen

dan hambatan luar tanpa hambatan dalam C. hanya untuk rangkaian tertutup elemen,

hambatan dalam, dan hamabatan luar D. hanya untuk rangkaian tertutup, hambatan

tanpa elemen E. hanya untuk rangkaian terbuka elemen

dan hamnbatan luar 19. Dari gambar di bawah didapatkan besar arus I

ialah … .

2 Ω

I 2 Ω 2 Ω

2 Ω

A. 0,5 A B. 1,2 A C. 1,45 A

D. 2 A E. 8 A

20. Pada titik P dari suatu rangkaian listrik (lihat gambar) ada 4 cabang, masing-masing dengan arus I1 = 5A, I2 = 4A dan I3 = 2A. Besar I4

A. 3 A menjauhi P

adalah … .

B. 7 A menuju P C. 7 A menjauhi P D. 11 A menuju P E. 11 A menjauhi P

21. Dari gambar di bawah kuat arus yang melalui

hambatan 2 Ω adalah … .

A. 0,6 A B. 1 A C. 3 A D. 6 A E. 9 A

2 Ω 4 Ω

12 V

6 V

22. Enam buah lampu dipasang di dalam

rangkaian listrik seperti pada gambar. Semua lampu memiliki kesamaan (daya dan tegangan tertulis). Diantara lampu-lampu tersebut yang menyala paling terang adalah … . A. P

B. Q C. R D. S E. T dan U

23. Jika sebuah akumulator dengan GGL 6 volt

dihubungkan dengan lampu yang memiliki hambatan 150 Ω, maka arus listrik yang mengalir sebesar … . A. 40 mA B. 60 mA C. 150 mA D. 900 mA E. 1200 mA

24. Sebuah lampu yang memiliki hambatan 7,5

ohm dihubungkan dengan akumulator yang memiliki GGL 12 volt. Ternyata arus yang mengalir 1,5 A, maka besarnya hambatan dalam akumulator tersebut … . A. 0,05 ohm B. 0,5 ohm C. 1 ohm D. 1,5 ohm E. 2,5 ohm

25. Sebuah lampu pijar dari 100 watt, 120 volt

yang dinyalakan selama 24 jam pada tegangan 120 volt menggunakan energi listrik sebanyak … . A. 288,0 kwh B. 28,8 kwh C. 20,0 kwh D. 12,0 kwh E. 2,4 kwh

26. Suatu rumah tangga menggunakan alat-alat

listrik 400 watt dan rata-rata tiap hari dipakai 5 jam. Apabila tarif listrik Rp 150,00 tiap kwh, selama satu bulan (30 hari) pelanggan harus membayar rekening listrik sebesar … . A. Rp 7500,00 B. Rp 8000,00 C. Rp 9000,00 D. Rp 9500,00 E. Rp 1000,00

27. Sebuah alat pemanas berhambatan 20 ohm

dialiri arus dari sumber ategangan 200 volt. Dipergunakan untuk mendidihkan 2 kg air yang suhu mula-mulanya 200 C. (bila di-ketahui kalor jenis air 4200 joule/kg0

A. 5,6 menit

C, dan tekanan di tempat tersebut 1 atm), maka lama waktu yang dibutuhkan … .

B. 5,0 menit C. 4,8 menit D. 4,2 menit E. 2,4 menit


28. Sebuah seterika listrik bertuliskan 400 watt, 120 volt dan sebuah kompor listrik bertuliskan 400 watt, 220 volt jika kedua alat dipasang pada tegangan yang tepat maka … . A. daya setrika lebih besar daripada daya

kompor B. daya seterika lebih kecil daripada daya

kompor C. kuat arus pada seterika lebih kecil

daripada kuat arus pada kompor D. hambatan pada seterika lebih besar

daripada hambatan pada kompor E. hambatan pada seterika lebih kecil

daripada hambatan pada kompor 29. Sebuah bola lampu listrik dibuat 50 watt,

220 volt, mana dari pernyataan berikut yang benar. A. dayanya selalu 50 watt B. tegangan minimum yang diperlukan untuk

menyalakan adalah 220 volt C. menghabiskan energi sebesar 50 joule

dalam waktu 1 detik, bila dihubungkan dengan sumber tegangan 200 volt

D. tahanannya adalah 484 ohm E. diperlukan aliran arus sebesar 22

5 ampere 30. Sebuah lampu pijar yang menggunakan daya

80 watt pada tegangan sumber 220 volt, dipasang pada suatu sumber 110 volt. Daya yang dipakai oleh lampu itu adalah … . A. 320 watt B. 160 watt C. 80 watt D. 40 watt E. 20 watt

31. Jika pada suatu konduktor ujung-ujungnya

terdapat beda potensial 120 volt, mengalir muatan listrik sebesar 2000 C dalam waktu 2 menit, maka daya rata-rata yang diperlukannya adalah … . A. 2000 w B. 2100 w C. 2400 w D. 4000 w E. 4800 w

32. Lima buah alat listrik R, S, T, U dan V dengan

ketentuan alat: R = 10 w, 220 v S = 25 w, 220 v T = 40 w, 220 v U = 50 w, 220 v V = 100 w, 220 v

Jika alat-alat tersebut dipararelkan dan dipasang pada sumber tegangan 220 volt, maka alat yang menggunakan arus terkecil adalah … .

A. R B. S C. T D. U E. V

33. Arus listrik I pada rangkaian berikut ini adalah

… .

6Ω 6Ω 6Ω

9V

A. 0,5 A B. 1,0 A C. 1,5 A D. 3,0 A E. 4,5 A

34. Pada rangkaian di bawah ini, kuat arus yang

melalui hambatan 6 adalah … .

6V4Ω

8Ω 6Ω 9V

A. 0,25 A B. 0,50 A C. 1,00 A D. 1,50 A E. 1,75 A

35. Jika C = 100 µF, pada rangkaian ini

perbandingan daya pada 9Ω dan 3Ω adalah … .

12V 3Ω 6V2Ω

9ΩC

A. 3

1

B. 1 21

C. 3 D. 3,5 E. 4,5

36. Sebuah alat pemanas air 200 watt;

220 volt yang dipasang pada sumber tegangan 110 volt, menyerap daya listrik sebesar … . A. 50 watt B. 75 watt C. 100 watt D. 200 watt E. 400 watt

37. Dua buah lampu 60 watt; 120 volt

dan 40 watt; 120 volt. Jika kedua lampu diseri pada tegangan 120 volt maka daya total kedua lampu … . A. 100 W B. 50 W C. 24 W


D. 20 W E. 18 W

38. Sebuah lampu pijar 100 watt – 120 volt

yang dinyalakan selama 24 jam pada tegangan 120 volt, energilistrik yang terpakai … . A. 288,0 KWh B. 28,8 KWh C. 20,0 KWh D. 12,0 KWh E. 2,4 KWh

39. Pesawat TV dinyalakan rata-rata 6 jam sehari,

pesawat tersebut dihubungkan tegangan 220 V dan arus 2,5 A. Harga energi listrik tiap KWh adalah Rp 15,00. TV memerlukan energi listrik perhari seharga … . A. Rp 90,00 B. Rp 37,50,00 C. Rp 30,00 D. Rp 49,50,00 E. Rp 60,00

40. Suatu kawat panjang 8 m, luas penampang

0,5 mm2 serta hambatan jenisnya 2,5 x 10–6

A. 0,2 A

Ωm. Jika kawat dialiri arus listrik hingga ujung-ujungnya memiliki selisih potensial sebesar 8 volt, maka besar kuat arus listriknya ialah … .

B. 0,02 A C. 0,002 A D. 2 A E. 20 A

41. Sejumlah resistor masing-masing 160 Ω

dihubungkan paralel untuk membawa arus 5A dan sumber tegangan 100V, jumlah resistor yang dibutuhkan … . A. 9 B. 8 C. 7 D. 6 E. 5

42. Hambatan pengganti antara X dan Y pada

rangkaian hambatan seperti gambar di bawah ini adalah ... .

X

Y

1Ω

7Ω 6Ω 5Ω

2Ω 3Ω6Ω 6Ω 4Ω

A. 8 Ω B. 12 Ω C. 16 Ω D. 20 Ω E. 24 Ω

43. Jika arus 4 ampere mengalir dalam kawat yang

ujung-ujungnya berselisih potensial 12 volt, maka besar muatan permenit yang mengalir melalui kawat … . A. 4 C B. 12 C C. 60 C D. 120 C E. 240 C

44. Sebuah lampu dialiri arus sebesar 0,8 ampere.

Jumlah elektron (muatan listrik satu elektron : -1,6 x 10–19

A. 1,8 x 10C) dalam satu jam adalah … .

B. 5,0 x 1022

C. 7,2 x 1018

D. 1,28 x 10–19

E. 2,00 x 10–19

–16

45. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya hambatan suatu penghantar tersebut di bawah ini, kecuali … . A. panjang kawat dan suhu kamar B. bahan kawat dan luas penampang C. panjang kawat dan hambatan jenis kawat D. hambatan jenis kawat dan arus listrik E. panjang kawat dan luas penampang

46. Sebuah lampu tertulis 40 W, 220 V dipasang

pada tegangan 110 V, maka daya yang dipakai lampu adalah …. A. 10 watt B. 20 watt C. 40 watt

D. 80 watt E. 160 watt

47. Sebuah pesawat televisi dihubungkan dengan sumber tegangan 220 volt selama 5 jam. Apabila kuat arus 2 ampere, maka energi listrik yang terpakai oleh televisi adalah …. A. 2,20 x 103

B. 1,32 x 10 joule

5

C. 1,58 x 10 joule

6

D. 3,96 x 10

joule

6

E. 7,92 x 10 joule

6

joule

48. Pesawat TV dinyalakan rata-rata 6 jam selama

pesawat tersebut dihubungkan pada tengan 220 Volt dan memerlukan arus 2,5 ampere. Harga energi listrik tiap KWh Rp.15,00. TV tersebut memerlukan energi listrik tiap hari seharga …. A. Rp. 90,00,- B. Rp. 37,50,- C. Rp. 30,00,-

D. Rp. 49,50,- E. Rp. 60,00,-

49. Sebuah lampu 24 ohm dipasang paralel dengan

lampu 16 ohm. Lampu 24 ohm memancarkan daya 12 watt, maka lampu yang 16 ohm memancarkan daya sebesar ….


A. 8 watt B. 12 watt C. 24 watt D. 18 watt E. 32 watt

50. Arus listrik 4 ampere mengalir pada kawat

yang ujung-ujungnya berselisih potensial 12 volt, maka besar muatan permenit yang mengalir melalui kawat …. A. 4 coulomb B. 12 coulomb C. 60 coulomb D. 120 coulomb E. 240 coulomb

51.

Kawat panjang Luas penanmpang

1 2 3 4 5

X 2X X

0,2X 5X

Y Y

3Y 2Y Y/3

Tabel di atas merupakan hasil percobaan lima jenis kawat yang mempunyai hambatan sama. Berdasarkan tabel kawat yang mempunyai hambatan jenis terbesar adalah …. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

52. Pada gambar dibawah beda potensial pada

hambatan 4 ohm adalah ….

12 V

16 Ω

5 Ω

1 Ω

8 Ω

4 Ω

A. 0,5 volt B. 1,0 volt C. 1,5 volt

D. 2,0 volt E. 2,5 volt

53. Perhatikan rangkaian listrik dibawah. Kuat arus yang melalui hambatan 2 ohm adalah ….

3 Ω 4 V

2 Ω

8 V

A. 0,5 A B. 1,0 A C. 2,0 A

D. 2,5 A E. 3,0 A


OPTIK GEOMETRIS

A. Pemantulan

1. Hukum Snellius tentang Pemantulan:

Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r).

2. Cermin

Rumus – rumus yang bersesuaian diantaranya:

R = 2f 𝟏𝟏𝒇𝒇 = 𝟏𝟏

𝒔𝒔 + 𝟏𝟏

𝒔𝒔′ M = 𝒔𝒔

′

𝒔𝒔 = 𝒉𝒉

′

𝒉𝒉

a) Cermin Datar

Sifat bayangan: maya, sama besar, tegak dan berlawanan arah dan jarak benda = jarak bayangan.

Dua cermin datar yang membentuk sudut α

n = 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝜶𝜶

- 1 n = jumlah bayangan

b) Cermin Cekung

Mengumpulkan berkas sinar (konvergen).

f dan R berharga posisif.

c) Cermin Cembung

Menyebarkan berkas sinar (divergen).

f dan R berharga negative.

Bayangan semu dan diperkecil.

B. Pembiasan

1. Hukum Snellius tentang Pembiasan

Sinar datang dari medium rapat ke medium renggang dibiaskan menjauhi garis normal.

Sinar datang dari medium renggang ke medium rapat dibiaskan mendekati garis normal.

𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬 𝒊𝒊𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬 𝒓𝒓

= 𝒏𝒏𝟐𝟐𝒏𝒏𝟏𝟏

= 𝒗𝒗𝟏𝟏𝒗𝒗𝟐𝟐

= 𝝀𝝀𝟏𝟏𝝀𝝀𝟐𝟐

Keterangan: n1,n2

v

= indeks bias medium 1 dan 2

1,v2

λ

= kecepatan cahaya pada medium 1 dan 2

1, λ2

= panjang gelombang cahaya pada medium 1 dan 2

N


2. Pemantulan Sempurna

Syarat terjadinya pemantulan sempurna:

a. Sinar datang dari medium rapat ke medium renggang, n1 > n

b. Sudut datang lebih besar dari sudut kritis (sudut batas) 2

Sudut kritis adalah sudut datang sinar dari medium rapat ke medium renggang yang menghasilkan

sudut bias sama dengan 900

Sudut kritis (sin i

.

k) = 𝑛𝑛2𝑛𝑛1

; dimana n2 < n

1

3. Pembiasan pada Kaca Plan Paralel Pergeseran Sinar

t = 𝒅𝒅 𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬(𝒊𝒊−𝒓𝒓)𝐜𝐜𝐜𝐜𝐬𝐬 𝒓𝒓

4. Pembiasan pada Prisma

Berdasarkan gambar disamping, berlaku:

Deviasi minimum terjadi bila i1 = r

𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬( 𝜹𝜹𝜹𝜹 + 𝜷𝜷𝟐𝟐 )

𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬(𝜷𝜷𝟐𝟐)=

𝒏𝒏𝟐𝟐𝒏𝒏𝟏𝟏

2

Untuk sudut pembias yang kecil ( β < 150

𝜹𝜹𝜹𝜹 = 𝒏𝒏𝟐𝟐𝒏𝒏𝟏𝟏

− 𝟏𝟏𝜷𝜷

) berlaku:

5. Pembiasan pada Permukaan Lengkung 𝒏𝒏𝟏𝟏𝒔𝒔

+ 𝒏𝒏𝟐𝟐𝒔𝒔′

= 𝒏𝒏𝟐𝟐− 𝒏𝒏𝟏𝟏𝑹𝑹

M = 𝒔𝒔′𝒔𝒔

𝒏𝒏𝟏𝟏𝒏𝒏𝟐𝟐

Keterangan: S positif jika benda di depan kelengkungan

S’ positif jika bayangan di belakang kelengkungan

R positif jika cembung

6. Pembiasan pada Lensa

β = r1 + i

𝜹𝜹 = i2

1 + r2 - β

d

t

β

i1 r1 i2 r2


𝟏𝟏𝒇𝒇 = 𝟏𝟏

𝒔𝒔 + 𝟏𝟏

𝒔𝒔′

𝟏𝟏𝒇𝒇

= 𝒏𝒏𝟐𝟐𝒏𝒏𝟏𝟏

− 𝟏𝟏 𝟏𝟏𝑹𝑹𝟏𝟏

− 𝟏𝟏𝑹𝑹𝟐𝟐

M = 𝒔𝒔′

𝒔𝒔 = 𝒉𝒉

′

𝒉𝒉

Dua lensa dengan sumbu utama berimpit M = M1.M2

Kekuatan lensa (dioptri)

P = 𝟏𝟏𝒇𝒇 (𝜹𝜹)

= 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝒇𝒇 (𝒄𝒄𝜹𝜹)

C. Alat Optik

1. Mata Titik dekat mata normal (PP = 25 cm). Rabun Jauh (Miopi): PP < 25 cm, bayangan jatuh di depan retina, ditolong dengan kacamata lensa

cekung.

M = 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑−𝑷𝑷𝑹𝑹

Rabun Dekat (Hipermetropi): PP > 25 cm, bayangan benda jatuh di belakang retina, dibantu

dengan kacamata lensa cembung.

M = 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝑺𝑺

- 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝑷𝑷𝑹𝑹

2. Lup

Tanpa Akomodasi

M = 𝑷𝑷𝑷𝑷𝒇𝒇 (𝒄𝒄𝜹𝜹)

Berakomodasi

M = 𝑷𝑷𝑷𝑷𝒇𝒇

+ 1

3. Mikroskop

Mikroskop memilki dua lensa positif, yaitu lensa opjektif dan okuler (fob < fok)

Perbesaran okob xMMM = ob

obob s

sM

'=

1+=ok

ok fPpM untuk mata berakomodasi maksimum


ok

ok fPpM = untuk mata tidak berakomodasi

Panjang mikroskop okob ssd += '

Sifat bayangan objektif: nyata, terbalik, diperbesar

Sifat bayangan okuler: maya, tegak, diperbesar

4. Teropong bintang memilki dua lensa positif, yaitu lensa objektif dan okuler (fob > fok). Sifat banyangannya adalah, maya, terbalik.

Perbesaran ok

ob

ff

M =

Panjang teropong okob ffd +=

5. Teropong bumi memilki tiga lensa positif, yaitu lensa objektif, okuler dan lensa pembalik (fob > fok). Sifat banyangannya adalah, maya, tegak.

Perbesaran ok

ob

ff

M =

Panjang teropong pokob fffd .4++=


OPTIK GEOMETRIS

1. Pada mikroskop bayangan yang dihasilkan oleh lensa okuler (bayangan akhir mikroskop) bersifat ....

A. maya, tegak, diperbesar B. maya, terbalik, diperbesar C. maya, terbali, diperkecil D. maya, tegak, diperkecil E. maya, tegak, sama besar

2. Sebuah planet diamati dengan teleskop yang

mempunyai panjang fokus lensa objektif dan okuler masing-masing 16 m dan 2 cm. i. Jarak antara objektif dan okuler 16,02 ii. Perbesaran sudut teleskop adalah 80° iii. Bayangan planet terbalik iv. Fokus objektif lebih besar dari fokus okuler Pernyataan yang benar adalah .... A. 1,2,3 B. 1,3 C. 2,4 D. Hanya 4 E. 1,2,3,4

3. Berikut ini beberapa sifat bayangan:

(1) maya, diperkecil (2) maya, diperbesar (3) nyata, diperkecil (4) nyata, diperbesar Sifat bayangan untuk mata dan mikroskop berturut-berturut adalah A. 1 dan 3 B. 2 dan 3 C. 3 dan 2 D. 2 dan 4 E. 4 dan 2

4. Suatu sinar datang pada permukaan kaca

dengan sudut datang I, kemudian dibiaskan dengan sudut bias r, maka biasan sinar itu mengalami deviasi sebesar…. A. r B. i – r C. 180° – i D. 180° – r

E. 180° – i – r

5. Sepotong plastik transparan (indeks bias = nK)

terapung di permukaan air (indeks bias = na

plastik air, maka sudut θ harus memenuhi syarat….

). Agar sinar datang seperti pada gambar berikut dipantulkan sempurna oleh permukaan batas

A.

K

ann=θsin

B. a

Knn=θsin

C. 21

)(cos 22aK nn −=θ

D. 21

22 )(

)(cosaK

K

nn

n

+=θ

E. a

Knn=θtan

6. Diketahui indeks bias udara besarnya 1, indeks

bias air 34 ,dan indeks bias lensa .2

3 Jika lensa tersebut di udara kekuatannya sama dengan 5 dioptri, maka jika dimasukkan ke dalam air, kekuatan lensa tersebut adalah… dioptri. A. 9

40

B. 25

C. 45

D. 54

E. 32

7. Jayus berdiri di muka cermin datar yang

lebarnya 0,5m pada jarak x. Kusno berdiri 2m di muka panjangnya garis cermin (lihat gambar). Agar Jayus dan Kusno satu sama lain dapat saling melihat bayangannya, maka besar x maksimum haruslah…m.

A. 4

1

B. 4

C. 21

D. 1 E. 0,75


8. Indeks bias minimum prisma dengan sudut

pembias 45° yang dipakai untuk membelokkan sinar sebesar 90° dengan cara refleksi total adalah….

A N

B C45°

A. 22

1

B. 2

C. 321

D. 3

E. 23

9. Seberkas cahaya datang tegak lurus pada sisi

AC prisma dengan indeks bias = 1,5 (lihat gambar). Prisma berada di udara, sudut ACB = 90° dan sudut ABC = 30°. Pemantulan total akan terjadi pada sisi….

30°B C

A

A. AC B. AB C. BC D. AB dan BC E. AB dan AC

10. Benda yang diletakkan di depan lensa positif

10 dioptri membentuk bayangan nyata yang tingginya setengah kali tinggi benda. Jarak benda ke lensa adalah… cm. A. 15 B. 20 C. 25 D. 30 E. 40

11. Dua gelas minum dalamnya sama ialah 10 cm.

Gelas yang satu diisi penuh alkohol ( n = 1,361). Gelas yang lain diisi air (n = 1,333) dan diatasnya diisi minyak (n = 1,473) hingga penuh. Jika kedua gelas itu disinari tegak lurus

permukaan dari atas dengan sinar monokromatik, jumlah gelombang sinar di dalam gelas sama. Tebal lapisan minyak adalah… cm. A. 3,2 B. 3,0 C. 2,4 D. 2,0 E. 1,8

12. Seseorang akan bercukur kumis menggunakan

cermin cekung dengan panjang fokus 23 m.

Agar orang tersebut dapat melihat bayangan dirinya melalui cermin dengan perbesaran 3 kali, maka orang tersebut harus berdiri di muka cermin pada jarak… meter. A. 0,5 B. 1,0 C. 1,5 D. 2,0 E. 3,0

13. Tiga buah lensa masing-masing memiliki jarak

fokus –10 cm, +10cm, dan +10 cm. Sumbu-sumbu optiknya terletak pada satu garis lurus. Jarak antara satu lensa dengan lainnya masing-masing 10 cm. Jika sinar matahari memasuki lensa pertama sepanjang sumbu optiknya, maka bayangan matahari yang dibentuk susunan lensa itu terletak di belakang lensa ketiga pada jarak…cm. A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. ∞

14. Sebuah benda bersinar terletak pada dasar kolam berisi zat cair dengan indek bias 3

5 sedalam 2 meter, mengeluarkan sinar ke segala arah. Jari-jari lingkaran bercahaya yang terjadi di permukaan zat cair adalah : A. 0,3 m B. 0,6 m C. 1,2 m D. 1,5 m E. 3,3 m

15. Sebuah lensa dengan jarak fokus f dapat

membentuk bayangan M kali lebih besar daripada bendanya. Jarak bayangan ke lensa adalah … . A. 1M

f −


B. 1fM −

C. 1Mf+

D. f(M + 1) E. M(f + 1)

16. Sebuah benda yang panjangnya 20 cm

diletakkan sepanjang sumbu utama sebuah lensa konvergen yang berkekuatan 2,5 dioptri. Ujung benda yang terdekat pada lensa jaraknya 60 % dari lensa. Panjang bayangan yang terjadi adalah … . A. 10 cm B. 20 cm C. 30 cm

D. 40 cm E. 50 cm

17. Sebuah keping kaca yang tebalnya d meter dengan indeks bias n diamati dengan cara tegak lurus pada permukaannya. Tebal keping kaca yang terlihat … cm. A. d B. d

n

C. nd

D. nd E. (n-1)d

18. Jika indeks bias udara 1, indeks bias air 3

4 . Suatu

lensa tipis dengan indeks bias 23 . Jika kekuatan

di udara 16 dioptri, kekuatannya di dalam air menjadi … . A. 1 D B. 2 D C. 3 D

D. 4 D E. 5 D

19. Seorang yang cacat mata, titik jauhnya 50 m. Agar titik jauhnya menjadi 100 m, harus digunakan kacamata dengan kekuatan … . A. – 0,01 dioptri B. + 0,01 dioptri C. – 0,02 dioptri

D. + 0,02 dioptri E. – 0,1 dioptri

20. Dua cermin datar dipasang saling tegak lurus. Benda A dipantulkan cermin I, baru kemudian oleh cermin II. Jarak bayangan akhir terhadap benda A … . A. 10 cm B. 15 cm C. 10 2 cm D. 10 3 cm

E. 10 5 cm

10 cm

5 cm

A

I

II

21. Lensa tipis saat berada di udara kekuatannya 4 dioptri, indek bias lensa 2

3 dan indek bias air

34 . Kekuatan lensa ketika berada di dalam air

… . A. 1 dioptri B. 2

5 dioptri

C. 45 dioptri

D. 54 dioptri

E. 53 dioptri

22. Lensa cembung dengan jarak fokus 15 cm, benda

berada pada jarak 20 cm di depan lensa tegak lurus sumbu utama. Sifat bayangan yang terbentuk adalah … A. nyata, diperkecil, tegak B. nyata, diperkecil, terbalik C. nyata, diperbesar, tegak D. nyata, diperbesar, terbalik E. maya, diperbesar, terbalik

23. Sebuah mikroskop dengan fokus obyektif 1,8

cm dan okulernya 6 cm, hendak digunakan untuk mengamati benda pada jarak 2 cm di bawah obyektif. Perbesaran totalnya jika pengamat dengan titik dekat 30 cm berakomodasi maksimum … . A. 18x B. 36x C. 40x

D. 54x E. 72x

24. Dua cermin yang masing-masing panjangnya 2 meter disusun berhadapan seperti gambar. Jarak antar cermin adalah 20 cm. Suatu berkas sinar jatuh pada ujung salah satu cermin dengan sudut datang 45o

A. 10 kali

. Sinar akan keluar dari pasangan cermin itu setelah mengalami pemantulan sebanyak … .

B. 11 kali C. 12 kali D. 13 kali E. 14 kali

d = 20 cm

2 m

25. Sebuah benda diletakkan di muka cermin cekung yang mempunyai jarak titik api 30 cm. Agar terbentuk bayangan tegak dan diperbesar 3 kali benda semula, maka benda tersebut harus diletakkan di muka cermin sejauh … . (dalam cm) A. 20 B. 30 C. 40

D. 60 E. 90

26. Letak bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung adalah 30 cm dan nyata. Apabila kekuatan lensa 10 dioptri, maka jarak benda terhadap lensa adalah … . (dalam cm) A. 0,15 B. 1,50

D. 7,50 E. 15,0


C. 6,67

27. Sebuah lup mempunyai jarak fokus 5 cm dipakai untuk melihat benda kecil. Jika lup tersebut digunakan untuk mengamati benda dalam waktu yang lama dan digunakan pengamat yang matanya memiliki titik dekat 25 cm. Maka benda harus diletakkan di depan lup sejauh … . (dalam cm) A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 25

28. Sebuah mikroskop mempunyai lensa objektif dengan fokus = 1,8 cm dan lensa okuler dengan fokus = 4 cm. Jika jarak antara lensa objektif dan lensa okuler adalah 22 cm. Maka untuk pengamatan benda tanpa berakomodasi, benda harus diletakkan di depan lensa objektif sejauh … . (dalam cm) A. 2

1 B. 1 C. 2 D. 4 E. 6

29. Teropong bintang yang mempunyai perbesaran anguler 10 kali, bila jarak titik api obyektif 50 cm, maka panjang teropong … . A. 5 cm B. 35 cm C. 45 cm D. 50 cm E. 55 cm

30. Sebuah batang panjangnya 5 cm terletak

horisontal pada sumbu utama cermin cekung yang berjari-jari kelengkungan 60 cm. Jika ujung terdekat dengan cermin terletak pada jarak 10 cm, maka panjang bayangan batang adalah ... . A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm

D. 30 cm E. 60 cm

31. Evi berdiri di muka cermin datar yang lebarnya 0,5m pada jarak x. Santy berdiri 2m di muka panjangnya garis cermin (lihat gambar). Agar Evi dan Santy satu sama lain dapat saling melihat bayangannya, maka besar x maksimum haruslah…m.

A. 4

1 B. 4 C. 2

1 D. 1 E. 0,75

32. Seseorang akan bercukur kumis menggunakan

cermin cekung dengan panjang fokus 23 m.

Agar orang tersebut dapat melihat bayangan dirinya melalui cermin dengan perbesaran 3 kali, maka orang tersebut harus berdiri di muka cermin pada jarak… meter. A. 0,5 B. 1,0 C. 1,5 D. 2,0 E. 3,0

33. Tiga buah lensa masing-masing memiliki jarak

fokus –10 cm, +10cm, dan +10 cm. Sumbu-sumbu optiknya terletak pada satu garis lurus. Jarak antara satu lensa dengan lainnya masing-masing 10 cm. Jika sinar matahari memasuki lensa pertama sepanjang sumbu optiknya, maka bayangan matahari yang dibentuk susunan lensa itu terletak di belakang lensa ketiga pada jarak…cm. A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. ∞

34. Seberkas cahaya datang tegak lurus pada sisi

AC prisma dengan indeks bias = 1,5 (lihat gambar). Prisma berada di udara, sudut ACB = 90° dan sudut ABC = 30°. Pemantulan total akan terjadi pada sisi….

30°B C

A

A. AC B. AB C. BC D. AB dan BC


E. AB dan AC 35. Benda yang diletakkan di depan lensa positif

10 dioptri membentuk bayangan nyata yang tingginya setengah kali tinggi benda. Jarak benda ke lensa adalah… cm. A. 15 B. 20 C. 25 D. 30 E. 40

36. Sebuah lensa dengan jarak fokus f dapat

membentuk bayangan M kali lebih besar daripada bendanya. Jarak bayangan ke lensa adalah … . A. 1M

f −

B. 1fM −

C. 1Mf+

D. f(M + 1) E. M(f + 1)

37. Sebuah benda yang panjangnya 20 cm diletakkan sepanjang sumbu utama sebuah lensa konvergen yang berkekuatan 2,5 dioptri. Ujung benda yang terdekat pada lensa jaraknya 60 % dari lensa. Panjang bayangan yang terjadi adalah … . A. 10 cm B. 20 cm C. 30 cm

D. 40 cm E. 50 cm

38. Seorang yang cacat mata, titik jauhnya 50 m. Agar titik jauhnya menjadi 100 m, harus digunakan kacamata dengan kekuatan … . A. – 0,01 dioptri B. + 0,01 dioptri C. – 0,02 dioptri

D. + 0,02 dioptri E. – 0,1 dioptri

39. Sebuah benda diletakkan di depan lensa cembung dengan jarak titik api 12 cm, jika dihasilkan bayangan terbalik dan diperbesar 3 kali, maka jarak bayangan yang dihasilkan adalah ... . (dalam cm) A. 6 B. 8 C. 12 D. 16 E. 48

40. Fokus lensa obyektif dan okuler mikroskop

masing-masing 1,8 cm dan 6 cm. Pengamat dengan titik dekat 30 cm mengamati obyek dengan berakomodasi maximum. Perbesaran sudut mikroskop adalah … . A. 20 kali B. 32 kali C. 54 kali D. 72 kali E. 80 kali

41. Di antara dua lensa cembung yang fokusnya

30 cm dan 40 cm dimasukkan lensa cekung dengan fokus 120 cm. Kekuatan lensa gabungannya adalah … . A. –5 dioptri B. –2 dioptri C. 1 dioptri D. 2 dioptri E. 5 dioptri

42. Seorang siswa berpenglihatan normal

mengamati benda kecil melalui lup tanpa berakomodasi. Jika benda pada jarak 5 cm di depan lup, maka perbesaran bayangan yang terjadi adalah … . A. 3 kali B. 4 kali C. 5 kali D. 6 kali E. 10 kali


bimbelprivat.weebly.combimbelprivat.weebly.com/uploads/1/1/0/1/11015768/fisika_x.pdf · r =...

Documents