fisika kelas 10 semester genap.docx

8/16/2019 FISIKA KELAS 10 SEMESTER GENAP.docx

1/23

Uji Pemahaman Bab 7

1. Sebuah peti berukuran 2 m x 3 m x 4 m memiliki massa jenis 3000 kg/m3. Jika g 10 m/s2!

hitung "

a# Berat peti

b# $ekanan maksimum pa%a tanah

$ekanan minimum pa%a tanah

Penyelesaian

'iketahui "

( peti 2 m x 3 m x 4 m

24 m3.

peti 300 kg/m3.

g 10 m/s2.

'itan)a "

a# * peti

b# P max

P min

Ja+ab "

a# m . (

3000 . 24

72.000 kg

+ m . g

72 . 103 . 10

72. 104 kg

b# P max

12 . 104 Pa

P min


2/23

, . 104 Pa

1. a. se-rang +anita )ang mempun)ai massa 0 kg meletakkan seluruh berat ba%ann)a pa%a

salah satu hak sepatun)a ketika berjalan %iatas lantai ka)u. uas alas hak sepatun)a 1 &m2 .

hitung tekanann)a ketika berjalan %iatas lantai.

b. Seek-r gajah bermassa 1 t-n 1000 kg# meletakkan seluruh berat ba%ann)a pa%a ke%ua kakin)aketika berjalan %iatas lantai ka)u. uas alas tiap kakin)a a%alah 20 &m2 . hitung tekanan gajah ketika

berjalan %iatas lantai.

&. anakah )ang lebih merusak lantai ka)u! +anita atau gajah g 10 m/s2#

Penyelesaian

1. P . 10, Pa.

2. 'iketahui "

m 1000 kg

+ 10.000

20 &m2 x 2 00 &m2

. 1052 m2

'itan)a "

P

Ja+ab "

P 2 . 10 /m2.

1. g 10 m/s2.

$ekanan hak sepatu +anita lebih merusak ka)u karena tekanan +anita 6 gajah.

1. 3. Gunakan g = 9,8 m/s2

itung tekanan hi%r-statis pa%a ke%alaman 7 &m %i %alam "

a# air massa jenis 1000 kg/m3 #8

b# min)ak massa jenis 900 kg/m3 #8

raksa massa jenis 13 ,00 kg/m3 #.

Penyelesaian

'iketahui "

g :!9 m/s2.

h 7 &m

0!7 m

'itan)a "


3/23

1. Ph air air 1000kg/m3#

2. Ph min)ak min)ak 900 kg/m3#

3. Ph raksa raksa 13.,00 kg/m3#

Ja+ab "

1. Ph . g . h

1000 . :!9 . 0!7

730 /m2

730 Pa

1. Ph . g . h

900 . :!9 . 0!7

990 /m2

990 Pa

1. Ph . g . h

13.,00 . :!9 . 0!7

::.:,0 /m

2

::.:,0 Pa

1. Berapa jauh n%a harus harus men)elam agar mengalami tekanan hi%r-statis 1 atm 101 321

Pa #

Penyelesaian

Ph air . g . h

h

10!33 m.

1. itunglah tekanan %alam ke%alaman 3 m %i %alam sebuah %anau jika tekanan atm-s;er"

1. 'iabaikan

2. 'iperhitungkan

Penyelesaian

'iketahui "

h 3 m

g :!9 m/s2


4/23

P- 1!01 . 10 Pa

air 100 kg/m3

'itan)a "

1. P %iabaikan

2. P %ihitung

Ja+ab "

1. 'iabaikan

P . g . h

100 kg/m3 . :!9 m/s2 . 3 m

2:!4 . 103 Pa

1. 'ihitung

P P- < . g . h

1!01 . 10 Pa < 2:!4 . 103 Pa

1!304 . 10 Pa

1. Berapakah ke%alaman %anau )ang memiliki tekanan 2! atm 1 atm 1!01 = 10

Pa.

Penyelesaian

'iketahui "

P 2! atm

2! 1!01 . 10#

2!2 . 2 . 104

,3!12 . 104

,31.20

'itan)a "

h

Ja+ab "

P P- < . g . h

. g . h P > P-

h

1! m


5/23

1. Pipa U pada gambar di samping berisi minyak dan raksa. Tinggi kolom minyak 15 cm

dan selisih tinggi raksa pada kedua kaki adalah h . Jika massa jenis minyak 800 kg/m3

dan raksa 13 00 kg/m3 ! hitung h .

Penyelesaian

'iketahui "

h min)ak 1 &m

min)ak 900 kg/m3

raksa 13.,00 kg/m3

'itan)a "

hB

Ja+ab "

P PB

P- < min)ak.g .h P- < raksa.g.hB

min)ak h raksa hB

900 . 1 13.,00 hB

12.000 13.,00 hB

hB

0!99 &m

1. Sebuah p-mpa hi%r-lik memiliki pengisap ke&il )ang %iametern)a 10 &m %an pengisap besar)ang %iametern)a 2 &m. Jika pengisap ke&il %itekan %engan ga)a F ! pa%a pengisap besar

%ihasilkan ga)a 1200 . itunglah besar ga)a F.

Penyelesaian

'iketahui "

'1 10 &m

'2 2 &m

?2 1.200

'itan)a "

?1

Ja+ab "


6/23

. ,2 120.000

1:2

1. Pa%a sistem )ang tampak pa%a gambar! silin%er kiri luas penampangn)a 900 &m

2

%an%iberi beban ,00 kg. Pengisap kanan S! luas penampangn)a 2 &m2 se%ang beratn)a %apat%iabaikan. Sistem %iisi -li %engan @ 0!90 g/&m3. Supa)a s)stem seimbang maka besar ?

a%alah

Penyelesaian

'iketahui "

900 &m2

900 x 10

54

m

2

s 2 &m2

2 x 1054 m2

-li 0!90 gr/&m3

900 kg/m3

'itan)a "

?

Ja+ab "

P1 P2

g h


7/23

3. %i&elupkan 1/ bagian %alam raksa @ 13 ,00 kg/m3 #.

Penyelesaian

Ja+ab "

1. ?a m . A . g

900 . , . 1053 . 10

49

1. ?a a . g . (

103 . 10 . C (k

104 . C . , . 1053

4

1. ?a raksa . A .g

13,00 . 1/ (k # g

13,00 . 1/ . , .1053 . 10

1,3!2

1. Berat sebuah ben%a ketika %itimbang %i u%ara a%alah ,!0 ! tetapi ketika %itimbang %i %alamsuatu &airan a%alah 4!2 . Jika massa jenis ben%a a%alah 3000 kg/m3! tentukan massa jenis

;lui%a.

'iket. "

*u ,!0

* 4!2

b 3000 kg/m3

'itan)a " "

Ja+ab "

?a *a > *

, > 4!2

1!9

:00 kg/m3

1. Sebuah bal-k alumunium ti%ak ber-ngga )ang massan)a 1 kg %igantung pa%a kait sebuah

nera&a pegas. Jika massa jenis alumunium 2! = 103 kg/m3! berapa hasil ba&aan nera&a pegas

ketika bal-k alumunium"

1. %i u%ara


8/23


9/23

Ja+ab "

ben%a

0!: . 103 . 2/3

,00 kg/m

3

1. Bal-k )ang tinggin)a 20 &m %an massa jenisn)a 0!7 g/&m3 mengapung %iatas &airan )ang

massa jenisn)a 1!2 g/&m3. Berapakah tinggi bal-k )ang mun&ul %i permukaan at &air

Penyelesaian

'iketahui "

h 20 &m

b 0!7 gr/&m

3

; 1!2 gr/&m3

'itan)a "

h mun&ul %ipermukaan

Ja+ab "

b

b

b . h b ; . h b;

h b;

12! &m )ang ter&elup#

h b )ang mun&ul %ipermukaan

h 20 > 12! 7! &m

1. 15. "uatu benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 50#

$olum benda berada di dalam air! 30# di dalam minyak! dan sisanya berada di atas

massa jenis minyak % 0!8 g permukaan minyak. Jika /cm3! maka massa jenis benda

tersebut adalah & dalam g/cm3 '.

b %

% 0!8 . 1/3 ( 1. )

%

%

% 0!** gr/cm3


10/23

1. Sebuah ka)u bermassa 2!0, kg @k 0!0 g/&m3 # mengapung %i air. Berapakah massa timah

hitam minimum )ang harus %i gantung pa%a ka)u agar ka)u tersebut tenggelam

Penyelesaian

'iketahui "

mka)u 2!0, kg

@ka)u 0!0 gr/&m3 mengapung %i air#

'it " mtimah agar ka)u tenggelam.

Ja+ab "

@ timah 11!3 gr/&m3 11!3 . 103 kg/m3

@air 1000 kg/m

3

mgab. @gab x Agab

mk < mt# @k < @t# (

(k 4!12 . 1053 m3

t @t . At

@ gab.

@gab @;

; ka)u < ; timah

. 102 < 11!3 . 103

11!9 . 102 4!12 . 1053 < (t# 2!0, < 11!3 . 103 (t

49!, < 11!9 . 103 (t 2!0, < 11!3 . 103 (t

11!9 . 10

3

(t > 11!3 . 10

3

(t 2!0, > 49!,

0! . 103 (t > 4,!

(t

0!0: m/s

1. Sebuah silin%er l-gan ber-ngga tinggin)a 20 &m %an massan)a 4 kg! mengapung %i atas larutan

garam )ang massa jenisn)a 1! g/&m3. 'iameter silin%er a%alah 0!2 m. Berapakah massaminimum &airan timah hitam )ang %apat %imasukkan ke %alam silin%er ber-ngga itu! sehingga

silin%er tenggelam Massa jenis timah hitam 11!3 g/&m

3

#.

Tips untuk no. 17 :

Untuk ben%a ber-ngga! A-lum gabungan antara ben%a ber-ngga %an ben%a )ang %i masukkan ke %alam

r-ngga A-lum ben%a ber-ngga.

Penyelesaian


11/23

'iketahui "

h1 20 &m 0!2 m

m1 4 kg

garam 1! g/&m

3

1! 10

3

kg/m

3

' 0!2 m

timah 11!3 g/&m3

'itan)a "

min

Ja+ab "

S)arat tenggelam "

1. * 6 ?a

2. P b 6

m2

m2 11300 (2

( b

0!02 m3

4 < 11300 (2 100 . 0!02

37!

11300 (2 37! > 4

11300 (2 33!

(2

(2 0!002

m2 11.300 (

2

11.300 . 0!002

m2 22!, kg

1. +idrometer terbenam ,,!8 cm ketika dicelupkan di dalam suatu tong ragi. -erapakah

massa jenis ciran dalam tong


12/23

Penyelesaian

'iketahui "

h 22!9 . 1052 m

2 . 10

54

m

2

m 0!04 kg

'itan)a "

;

Ja+ab "

h b;

;

0!:9,9 . 103 kg/m3

1. sebuah bal-n )ang A-lume t-taln)a 0 m3 %iisi h)%r-gen %engan @ 0!09 kg/m3 . Jika @u%ara 1!3 kg/m3! hitung ga)a angkat bal-n per&epatan graAitasi g :!9 m/s2.

yang dimaksud gaya angkat balon adalah selisih antara gaya apung dengan berat benda'.

Penyelesaian

'iketahui "

(t-t 0 m3

h)%r-gen 0!09 kg/m3

u%ara 1!3 kg/m

3

g :!9 m/s2

'itan)a "

?angkat

Ja+ab "

hi%r-gen h . (t-t

0 . 9 . 1052

400 . 1052 kg

t-t bal-n m bal-n < mgas

,


13/23

* bal-n t-t m . g

10 . :!9 :9

? ( b . ; . g

,37

?angkat ? > *

,37 > :9

3:

1. jika pembuluh x)lem pipa ke&il )ang mengangkut bahan makanan %ari tanah ke bagian atas

sebuah p-h-n# memiliki ra%ius 0!0010 &m! hitunglah ketinggian air )ang akan naik. nggaplah

su%ut k-nak 0-!tegangan permukaan air 0!072 /m! %an g :!9 m/s2.

Penyelesaian

'iketahui "

r 0!0010 &m 105 m

E 0-

F 0!072 /m

g :!9 m/s

2

'itan)a "

)

Ja+ab "

)

14!,: m 1 m

1. Sebuah kelereng %engan garis tengah 1 &m %ijatuhkan bebas %alam -li )ang bera%a %alam

sebuah tabung. $entukan ke&epatan terbesar )ang %apat %i&apai kelereng tersebut %alam -li.

assa jenis -li 900 kg . m53! k-e;isien k-Ase;itas -li 30 x 1053 Pa s. massa kelereng 2!, x 1053 kgm53! %an per&epatan graAitasi 10 m s52

Penyelesaian

'iketahui "

r . 1052 m

-li 900 kg/m3

30 . 1053

kel 2!, 103 kg/m3

g 10 m/s


14/23

'itan)a "

(t

Ja+ab "

(t

3!3 m/s

1. Sebuah pipa panjang memilki penampang berbe%a pa%a empat bagian lihat gambar #. uas

penampang pipa pa%a bagian 1! bagian 2! bagian 3 berturut5turut a%alah 10 &m2! 100 &m2 %an

0 &m2. Ge&epatan aliran air pa%a bagian 1 a%alah 9!0 m/s! se%angkan pa%a bagian 4 a%alah 4!9

m/s. hitunglah8

1. 'ebit air pa%a tiap5tiap penampang tersebut8

2. uas penampang pipa pa%a bagian 48

3. Ge&epatan aliran pa%a bagian 2 %an bagian 3.

Penyelesaian

'iketahui "

1 10 &m2

(4 4!9 m/s

3 0 &m2

2 100 &m2

(1 9!0 m/s

1. (1 2. (2 3. (3 4. (4

H1 H2 H3 H4

'itan)a "

H tiap penampang

4

(2 %an (3

Ja+ab "

1. H1 1. (1

10 . 1054 m2. 9 m/s

1200 . 1052 m3/s


15/23

0!12 m3/s

H1 H2 H3 H4 0!12 m3/s

1. H4 H1

4. (4 1200 . 10

52

m

3

/s

4 2! . 1052 m2

1. (2 12 m/s

(3 24m/s

1. Sebuah pipa memiliki %ua penampang )ang berbe%a. 'iameter masing5masing penampang

a%alah 1 &m %an 10 &m. Jika ke&epatan aliran pa%a penampang ke&il :!0 m/s! berapa ke&epatan

aliran pa%a penampang besar

Penyelesaian

'iketahui "

%1 1 . 1052 m

%2 10 . 1052 m

(2 : m/s

'itan)a "

(1

Ja+ab "

%1 1

1 1052 1 &m

1 r 2

I % #2

2 %12

1(1 2(2

%12 . (1 %2

2 . (2

1 . 1052#2.: 10 . 1052#2.(2

22.10

54

.: 100.10

54

.(

2

(2

20!2 m/s

1. ir terjun setinggi 9 m %iman;aatkan untuk memutar turbin listrik mikr- hingga %ibangkitkan

%a)a keluaran generat-r sebesar 120 k*.Jika e;isiensi generat-r a%alah 1K! tentukan %ebit air

terjun tersebut.


16/23

Penyelesaian

'iketahui "

h 9 m

P 120

'itan)a "

H

Ja+ab "

P 1K H g h

120.000 0!1 . 103 . H . 10 . 9

H

1. sebuah p-mpa air 100 +att men)e%-t air %ari ke%alaman : meter. ir %isalurkan -leh p-mpa

melalui sebuah p-mpa %an %itampung %alam sebuah bak berukuran 0! m3. Bak tersebut penuhsetelah %ialiri selama 1 menit. $entukan e;isiensi p-mpa tersebut.

Penyelesaian

'iketahui "

Plistrik 100

h : m

A 0! m3

t 1 menit

1 . ,0

:00 s

'itan)a "

Ja+ab "

Plistrik . Pair

Plistrik . gh

100 . 1000 . ! . 10

54

. 10 . :

100 . 4:!

202 K


17/23

1. Sebuah pipa h-ri-ntal )ang liuas penampangn)a 10 &m2 %isambung %engan pipa h-ri-ntal

lain )ang luas penampangn)a 0 &m2. Gelajuan air %alam pipa ke&il a%alah ,!0 m/s %an tekanan

air %isana 200 kPa.

1. Berapa kelajuan air %alam pipa besar

2. Berapa tekanan air %alam pipa besar

3. Berapa %ebit air )ang melalui pipa besar

4. Berapa liter air )ang melalui pipa besar %alam 1 menit

Catatan: 1 m3 1000 %m3 1000

Penyelesaian

'iketahui "

1 2r

10 2r

10 ,!29 r

r

1!, &m

%1 3!2 &m

2 2r

0 2r

0 ,!29 r

r

7!:

%2 1!9

'itan)a "

1. (2

2. P2

3. H2

4. H per menit

Ja+ab "

1. (2

1. 100 kg m3 L g 10 m/s2

P2


18/23

P2


19/23

1. (2

2!4 m/s

1. P2


20/23


21/23

2!7 105,

H (

2!7 10

5,

. 4!4

12!1 . 105, m3/s

1. ir mengalir %alam Aenturimeter seperti pa%a gambar &-nt-h. 7.19. pipa h-ri-ntal )ang penampangn)a lebih besar memiliki %iameter 2 kali %iameter pipa )ang men)empit. Jika be%a

ketinggian air %alam tabung 1 %an tabung 2 a%alah 30 &m!

1. Berapa kelajuan aliran air %alam pipa 1

2. Berapa kelajuan aliran air %alam pipa 2

per&epatan graAitasi :!9 m. s2#.

Penyelesaian

'iketahui "

'1 2x'2

h 30 . 1052 m

'itan)a "

1. (1

2. (2

Ja+ab "

1. (1

1!4 m/s

1. (2

2!9 m/s

1. 'ebit air )ang melalui sebuah pipa air a%alah 3000 &m3/s. uas penampang pipa utama %an pipa)ang men)empit %ari sebuah Aenturimeter masing5masing 40 &m2. Jika massa jenis raksa 13!,

x 10

3

kg/m

3

%an g 10 m/s

2

! tentukan "

1. Gelajuan air pa%a pipa utama %an pipa )ang men)empit8

2. Be%a tekanan air antara ke%ua pipa tersebut8

3. Be%a ketinggian raksa %alam ke%ua kaki man-meter.

Penyelesaian


22/23

'iketahui "

1 9 . 1052m

m2 ,00 kg

s 2 . 10

54

m

-li 0!9 . 103kg/&m3

'itan)a "

?

Ja+ab "

P1 P2

7.000 400? < ,4.000

400? 11.000

?

1. $abung pit-t seperti pa%a gambar 7.77 %igunakan untuk mengukur kelajuan aliran gas )ang

massa jenisn)a 0!00,9 g/&m3. an-meter %iisi %engan raksa. Jika be%a tinggi raksa pa%a ke%uakaki an-meter a%alah 4! &m %an g :!9 m/s2! tentukanlah "

a# Be%a tekanan antara $ %an &

b# Gelajuan aliran gas tersebut.

Penyelesaian

'iketahui "

,!9 kg/m3

N 13!, . 103

g :!9 m/s2

h 4! . 1052m

'itan)a "

1. Be%a tekanan aL b

2. Gelajuan aliran gas

Ja+ab "

1. Pb > Pa Ngh

13!, .103.:!9.4! . 10 52

, . 103 Pa

1. (2


23/23

(

42 m/s

1. Sebuah pesa+at terbang bergerak %engan ke&epatan tertentu sehingga u%ara )ang melalui bagian atas %an bagian ba+ah sa)ap )ang luas permukaann)a ,0 m2 bergerak %engan kelajusnmasing5masing 320 m/s %an 2:0 m/s. berapa besar ga)a angkat pa%a pesa+at tersebut assa

jenis u%ura 1.3 kg/m3#.

Penyelesaian

'iketahui "

,0 m2

(2 320 m/s

(1 2:0 m/s

1!3 kg/m3

'itan)a "

?15?2

Ja+ab "

?15?2 I (225(1

2#

I 1!3 320252:02#,0

1!3 102400594100# 30

7.137 . 102

fisika kelas 10 semester genap.docx

Documents