modul fisika · massa benda tersebut adalah .... a. 623,0 gram b. 620,3 gram c. 326,0 gram d. 316,0...

46
1 MODUL FISIKA BIMBINGAN BELAJAR INTENSIF (BBI) SMA MUHAMMADIYAH 1 JOMBANG TAHUN PELAJARAN 2015 / 2016 Samsul Muarif, S.Pd

Upload: others

Post on 17-Nov-2020

18 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

1

MODUL FISIKA

BIMBINGAN BELAJAR INTENSIF (BBI)

SMA MUHAMMADIYAH 1 JOMBANG

TAHUN PELAJARAN 2015 / 2016

Samsul Muarif, S.Pd

Page 2: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

2

Ringkasan Materi

Alat Ukur Panjang

AngkaP PPPenting (AP)enting (AP)

Angka penting adalah angka yang didapat dari hasil pengukuran.

Angka penting terdiri dari angka pasti dan angka ragu-ragu (taksiran) Aturan penulisan angka penting:

1. Angka bukan nol.

2. Angka nol yang terletak di antara angka bukan nol

3. Angka nol yang terletak pada deretan akhir dari suatu bilangan decimal.

4. Angka nol disebelah kanan bilangan bulat (garis bawah merupakan angka diragukan)

Hasil perhitungan operasi menurut angka penting:

1. Penjumlahan dan pengurangan: hanya boleh memiliki satu angka yang ditaksir.

2. Perkalian dan pembagian: jumlah angka penting sesuai dengan bilangan dengan angka penting

paling sedikit.

3. Pemangkatan dan penarikan akar: jumlah angka penting sama dengan bilangan yang

dipangkatkan atau ditarik akarnya.

Latihan Soal

1. Perhatikan gambar pengukuran panjang balok

di samping ini! Hasil pengukuran yang

diperoleh adalah ….

A. 3,00 cm

B. 3,04 cm

C. 3,09 cm

D. 3,19 cm

E. 4,19 cm

2. Seorang siswa melakukan pengukuran pada

sebuah pelat tipis menggunakan jangka

sorong.

Hasil pengukuran panjang pelat terlihat pada

gambar. Jika lebar pelat adalah 17 cm, maka

luas dari pelat tipis tersebut adalah ….

A. 21

B. 21,08

C. 21,1

D. 21,4

E. 21,42

Standar Kompetensi Lulusan

Memahami prinsip-prinsip mengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung dengan

cermat, teliti dan objektif.

Indikator

Membaca hasil pengukuran suatu alat ukur dan menentukan hasil pengukuran dengan

memperhatikan aturan angka penting

Page 3: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

3

3. Kedudukan skala sebuah micrometer sekrup

yang digunakan untuk mengukur diameter

sebuah bola kecil seperti gambar berikut:

Berdasarkan gambar tersebut dapat

dilaporkan diameter bola kecil adalah ….

A. 11,15 mm

B. 9,17 mm

C. 8,16 mm

D. 5,75 mm

E. 5,46 mm

4. Seorang siswa mengular ketebalan buku

menggunakan mikrometer sekrup yang

ditunjukkan pada gambar.

Hasil pengukuran tersebut adalah ....

A. 4,25 mm

B. 4,75 mm

C 5,25 mm

D. 5,50 mm

E. 5,75 mm

5. Di bawah ini adalah hasil pengukuran massa

sebuah benda dengan neraca Ohauss tiga

lengan yang mempunyai ketelitian 0,1 gram.

Hasil pengukuran massa benda tersebut

adalah ....

A. 221 gram

B. 212 gram

C. 203 gram

D. 122 gram

E. 120,2 gram

6. Seorang siswa melakukan penimbangan

dengan neraca Ohauss tiga lengan dan

hasilnya tampak seperti gambar di bawah.

Massa benda tersebut adalah ....

A. 623,0 gram

B. 620,3 gram

C. 326,0 gram

D. 316,0 gram

E, 300,0 gram

Ringkasan Materi

Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

Standar Kompetensi Lulusan

Memahami prinsip-prinsip mengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung dengan

cermat, teliti dan objektif.

Indikator Menentukan resultan vektor dengan berbagai cara.

Page 4: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

4

Penjumlahan danPenguranganVektor

1. Metode Gambar

a. Metode segitiga

b. Metode jajaran genjang

c. Metode poligon

2. Menguraikan vektor

Latihan Soal

1. Seorang anak berjalan lurus 10 meter ke

barat, kemudian belok ke selatan sejauh 12

meter, dan belok lagi ke timur sejauh 15

meter. Perpindahan yang dilakukan anak

tersebut dari posisi awal ….

A. 18 meter arah barat daya

B. 14 meter arah selatan

C. 13 meter arah tenggara

D. 12 meter arah timur

E. 10 meter arah tenggara

2. Sebuah benda bergerak dengan lintasan

seperti grafik berikut:

Perpindahan yang dialami benda sebesar …

A. 23 m

B. 21 m

C. 19 m

D. 17 m

E. 15 m

3. Tiga buah vektor gaya setitik tangkap

seperti gambar, masing-masing F1 = 10 N,

F2 = 4 N dan F3 = 3 N. Berapa resultan

ketiga gaya tersebut? (Sin 37o = 0,6 dan

Cos 37o = 0,8)

A. 2,5 N.

B. 5N.

C. 5,5 N.

D. 6 N.

E. 7,5 N

Page 5: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

5

4. Perhatikan garnbar!

Resultan ketiga vektor gaya tersebut

adalah ....

A. 10N

B. 8N

C. 6N

D. 5N

E. 4N

5. Vektor gaya F1, F2, dan F3 terletak pada

sebuah diagram kartesius seperti gambar.

Resultan ketiga vektor adalah ...

6. Sebuah benda melakukan perjalanan. Mula-

mula benda bergerak ke timur l6√ m,

kemudian ke utara sejauh 4√ , dan

berbelok 45o ke arah barat sejauh 12 m.

Besar resultan perjalanan benda

tersebutadalah ....

A. 18m

B. 20m

U. 35m

D. 50m

E. 70m

7. Sebuah benda melakukan perjalanan

dengan bergerak lurus beraturan. Mula-

mula benda bergerak ke barat sejauh 3 m

ialu ke utaraiejauh 4 m dan berbelok 37o

terhadap arah barat sejauh 5 m kemudian

berhenti. Resultan perjalanan benda

tersebut adalah ....

A. 10 m

B. 11 m

C. 18 m

D. 19 m

E. 20 m

8. Pada acara “Festival City Marathon” bulan

Oktober 2014 di Jakarta terdapat 4 katageri

lari yaitu katagori full marathon (42 km),

katagori half marathon (21 km), katagari 10

kilometer dan katagari 5 kilometer dimana

lintasan masing-masing katagori sudah

ditentukan. Lomba lari maraton ini start

dari gedung gelora Bung Karno dan finish

di Monas. Salah seorang peserta lomba

bernama Andri mengikuti lomba lari full

marathon dan ia hanya mampu menempuh

lintasan dari titik A, B dan C seperti gambar

2

Jika 1 kotak mewakili 1 km, maka

perpindahan total yang dilalui Andri

tersebut adalah ....

A. 26 km

B. 20 km

C. 12 km

D. 10 km

E. 8 km

Page 6: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

6

Ringkasan Materi

Gerak Lurus

1. Gerak Lurus Beraturan

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak Melingkar Beraturan

Hubungan roda - roda

1. Tidak satu sumbu

2. Satu sumbu

Gerak Parabola

Kecepatan di sembarang titik

Kedudukan peluru saat V sekon

Latihan Soal

1. Seorang pengendara mobil melaju dengan

kecepatan 20 m/s. Ketika melihat ada ”polisi

tidur” di depannya dia menginjak rem dan

mobil berhenti setelah 5 sekon kemudian.

Maka jarak yang ditempuh mobil tersebut

sampai berhenti adalah ....

A. 50 m

B. 100 m

Standar Kompetensi Lulusan Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha,

kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida

Indikator Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola.

Page 7: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

7

C. 150 m

D. 200 m

E. 250 m

2. Kecepatan (ν) benda yang bergerak lurus

terhadap waktu (t) diperlihatkan pada grafik ν

– t berikut!

Benda akan berhenti setelah bergerak selama

….

A. 4 sekon

B. 5 sekon

C. 8 sekon

D. 10 sekon

E. 20 sekon

3. Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap

waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak.

Besar perlambatan yang dialami benda adalah

….

A. 2,5 m.s-2

B. 3,5 m.s-2

C. 4,0 m.s-2

D. 5,0 m.s-2

E. 6,0 m.s-2

4. Lihat tabel berikut!

tabel di atas menunjukkan tiga buah benda

bergerak lurus berubah beraturan menempuh

jarak yang sama. Besar kecepatan akhir P

dan kecepatan awal Q pada gerak benda

tersebut adalah ....

A. 20 m.s-1

dan 20 m.s-1

B. 20 m.s-1

dan 28 m.s-1

C. 20 m.s-1

dan 40 m.s-1

D. 40 m.s-1

dan 20 m.s-1

E. 40 m.s-1

dan 40 m.s-1

5. Sebuah benda yang massanya 10 kg bergerak

melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m.s-

1. Jika jari-jari lingkaran 0,5 meter, maka:

1) Frekuensi putarannya

Hz

2) Percepatan sentripentalnya 32 m.s-2

3) Gaya sentripentalnya 320 N

4) Periodenya 4 s

Pernyataan yang benar adalah ….

A. (1), (2), (3) dan (4)

B. (1), (2), dan (3)

C. (1) dan (3) saja

D. (2) dan (4) saja

E. (3) dan (4) saja

6. Roda yang jari-jarinya 20 cm berputar secara

beraturan sehingga menempuh 120 putaran

tiap menit. Kecepatan linier suatu titik di tepi

roda adalah ....

A. 0,8 m/s

B. 4,8 m/s

C. 12 m/s

D. 24 m/s

E. 48 m/s

7. Benda yang memiliki massa 2 kg bergerak

secara beraturan dalam lintasan melingkar

berjari-jari 0,5 m dengan kecepatan 4 m/s

(1) Percepatan sentripetalnya 32 m/s2

(2) Gaya sentripetalnya 64 N

(3) Periodenya 0,25 s

Penyataan yang benar berkaitan dengan gerak

benda tersebut adalah ….

a. (1), (2), dan (3)

b. (1) dan (2) saja

c. (1) dan (3) saja

d. (2) dan (3) saja

e. (3) saja

8. Sistem roda berjari-jari RA = 2 cm, RB = 4 cm

dan Rc = 10 cm dihubungkan seperti gambar.

Roda B diputar 60 putaran permenit, maka

laju linier roda C adalah ....

A. 8 cm.s-1

B. 12 cm.s-1

d 12 cm.s-1

Page 8: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

8

D. 24 cm.s-1

E. 24 cm.s-1

9. Perhatikan gambar berikut!

Roda B dan C dihubungkan dengan tali

karet, roda A dan roda C sepusat melekat

satu sama Iain. Jari-jari roda A, B, dan C

masing-masing 50 cm, 40 cm, dan 20 cm.

Apabila roda A berputar dengan kecepatan

sudut 20 rad.s-1, maka kecepatan linier roda

B adalah ....

A. 4 ms-1

B. 6 ms-1

C. 8 ms-1

D. 10 ms-1

E. 12 ms-1

10. Peluru ditembakkan dengan lintasan seperti

pada gambar ( g = 10 m.s-2

)

Tinggi maksimum yang dicapai peluru

adalah ....

A. 5 m

B. 10 m

C. 20 m

D. 25 m

E. 30 m

11. Sebuah peluru ditembakkan seperti

gambar di samping. Peluru tersebu!

jatuh ke tanah setelah bergerak selama 12

sekon. Jika gravitasi bumi g = 10 m.s-2

, maka

tinggi maksimum yang dicapai peluru

adalah ....

A. 30m

B. 60m

C. 120 m

D. 180 m

E. 360 m

12. Sebuah benda jatuh dari puqcak menara

tanpa kecepatan awal, setelah 2 sekon benda

sampai di tanah. Jika g = 10 ms-2

, maka

tinggi menara adalah ....

A. 40 m

B. 25 m

C. 20 m

D. 10 m

E. 5 m

13. Sebutir peluru ditembakkan dengan kecepatan

49 m/s dan sudut elevasi 30°. Jika percepatan

gravitasi 9,8 m/s2, maka waktu yang

diperlukan peluru untuk mencapai titik

tertinggi ....

A. 2,5 s

B. 4,0 s

C. 5,5 s

D. 6,0 s

E. 8,5 s

Page 9: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

9

Ringkasan Materi

Hukum I , II dan IIl Hukum

a. Hukum I Newton

Setiap benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang bekerja

padanya.

b. Hukum ll Newton

Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya pada sebuah benda sebanding dan searah dengan

rgsultan gaya tersebut dan berbanding terbalik dengan massa benda

c. Hukum III Newton

“Apabila sebuah benda pertama mengerjakan sebuah gaya pada benda kedua, maka benda kedua

akan memberikan gaya dengan besar yang sama kepada benda pertama, namun dengan arah yang

berlawanan”.

Beberapa gaya yang berhubungan dengan hukum newton :

Latihan Soal

1. Perhatikan gambar balok berikut ini.

Jika massa balok 3 kg, dan percepatan

gravitasi 10 m.s-2

maka gaya nornal yang di

alami balok adalah....

A. 27N

B. 30N

C. 33N

D. 43N

E. 45N

Standar Kompetensi Lulusan Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha,

kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida

Indikator Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari..

Page 10: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

10

2. Agar gaya nounal yang dialami oleh balok

pada gambar di samping ini adalah 20 N,

maka gaya F yang bekerja pada balok

tersebut adalah ....

A. 50 N ke bawah

B. 50 N ke atas

C. 30 N ke atas

D. 20 N ke atas

E. 20 N ke bawah

3. Dua benda A dan B masing-masing bermassa

2 kg dan 6 kg diikat dengan tali melalui

sebuah hatrol yang licin seperti gambar.

Mula-mula benda B ditahan kemudian

dilepaskan. Jika g = 10 ms-2

, maka percepatan

benda B adalah ….

A. 8,0 ms-2

B. 7,5 ms-2

C. 6,0 ms-2

D. 5,0 ms-2

E. 4,0 ms-2

4. Dua benda bermassa 2 kg dan 3 kg diikat tali

kemudian ditautkan pada katrol yang masanya

diabaikan seperti gambar. Bila besar

percepatan gravitasi = 10 m.s-2, gaya tegangan tali yang

dialami system adalah …

A. 20 N

B. 24 N

C. 27 N

D. 30 N

E. 50 N

5. Perhatikan gambar di samping!

Gesekan tali dan katrol diabaikan.

Jika massa m1 = 5 kg, g = 10 m.s-1

dan m1

bergerak ke bawah dengan

percepatan 2,5 m.s-2

, maka

berapakah massa m2?

A. 0,5 kg

B. 1 kg

C. 1,5 kg

D. 2 kg

E. 3 kg

6. Seseorang saat berada dalam lift berdiri di

atas timbangan badan. Sebelum lift bergerak

lift bergerak timbangan menunjukkan angka

60 kg. Ketika lift bergerak ke bawah dengan

percepatan 0,5 m.s-1

(g = 10 m.s-2

), jarum

timbangan akan menunjukkan angka ....

A. 30 kg

B. 50 kg

C. 57 kg

D. 59 kg

E. 63 kg

7. Seseorang saat berada dalam lift berdiri di

atas timbangan badan. Sebelum lift bergerak

timbangan menunjukkan angka 60 kg.

Ketika lift bergerak ke bawah dengan

percepatan 0,5 m.s-2

(g = 10 m.s-2

), jarum

timbangan akan menunjkkan angka ....

A. 30 kg

B. 50 kg

C. 57 kg

D. 59 kg

E. 63 kg

8. Perhatikan gambar di samping! Massa balok

masing-masing m1 = 6 kg dan m2 = 4 kg

serta massa katrol diabaikan.

Jika permukaan bidang licin,

dan g = 10 m.s-2

,

maka percepatan

sistem adalah ....

A. 0,5 m.s-2

B. 2,0 m.s-2

C. 2,5 m.s-2

D. 4,0 m.s-2

E. 5,0 m.s-2

9. Perhatikan gambar!

Benda m1 = 4 kg terletak di meja licin dan

dihubungkan dengan benda m2 = 6 kg yang

tergantung pada ujung meja. Benda m1 mula-

mula ditahan kemudian dilepaskan hingga

bergerak, maka tegangan tali T adalah ....

A. 96N

B. 72N

C. 40N

D. 24N

E. 15N

Page 11: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

11

10. Perhatikan gambar!

Sebuah balok kayu berada pada bidang miring

kasar ditarik dengan gaya200 N. Jika massa

balok 18 kg, dan percepatannya 3 ms-2

,

maka gaya gesekan yang dialami balok

terhadap bidang miring adalah ....

A. 180 N

B. 126N

C. 90N

D. 56N

E. 54N

11. Benda A bermassa 6 kg dan B bermassa 4 kg

dihubungkan dengan tali dan ditarik dengan

gayaF= 60 N seperti gambar berikut:

Jika sistem bergerak dan koefisien gesekan

kinetis antara pennukaan lantai dengan kedua

benda 0,5 (tan = 4

3) dan g = 10 m.s

-2,

maka besar tegangan tali yang

menghubungkan kedua benda adalah ....

A. 28,8 N

B. 30,0 N

C. 39,6 N

D. 49,0 N

E. 50,0 N

12. Dua balok bermassa 2 kg dan 3 kg saling

dihubungkan tali dan diletakkan pada suatu

permukaan kasar yang koefisien geseknya

0,3.

Kemudian balok balok tersebut ditarik

dengan gaya 30 N yang membentuk sudut 53o

(sin 53o = 0,8 dan cos 53

o = 0,6) terhadap

garis mendatar sehingga bergerak. Jika g = 10

m.s-2

,maka percepatan yang dialami balok

adalah ... .

A. Torsi ( ).

Pada gerak rotasi sebuah benda hanya dapat berubah geraknya dari diam menjadi berputar jika

pada benda itu diterapkan sebuah gaya. Momen gaya yaitu perubahan gerak rotasi yang

terjadikarena adanya gaya putar.

Standar Kompetensi Lulusan Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha,

kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida

Indikator Menentukan besaran-besaran fisis dinamika rotasi (torsi, momentum sudut, momen inersia, atau titik

berat) dan penerapannya berdasarkan hukum II Newton dalam masalah benda tegar.

Page 12: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

12

LATIHAN SOAL

1. Perhatikan gambar berikut!

Jika F1 = F4 = 8 N, F2 = F3 =3 N dan massa

batang diabaikan, nilai momen gaya terhadap

titik C adalah....

A. 15 Nm D. 55 Nm

B. 20 Nm E. 68 Nm

C. 45 Nm

2. Dua gaya F1 dan F2 besarnya sama masing-

masing 8 N

bekerja pada

batang

homogen

seperti

gambar.

Agar

diperoleh momen

gaya sebesar 9,6 Nm

terhadap poros O

maka panjang X

adalah . . . m.

A. 0,3 D. 1,2

B. 0,8 E. 1,4

C. 0,9

3. Sebuah batang yang diabaikan massanya

dipengaruhi tiga buah gaya FA = FC = 10 N

dan FB = 20 N seperti gambar. Jika jarak AB =

BC = 20 cm,

maka besar momen gaya terhadap titik C

adalah....

A. 0 Nm

B. 1 Nm

C. 4 Nm

D. 6 Nm

E. 8 Nm

4. Sebuah tongkat homogen dengan panjang 40

cm bermassa 3 kg.

Pada salah satu ujung tongkat diberi beban,

sedangkan ujung lainnya sebagai tumpuan.

Jika F = 280 N, momen gaya pada titik O

adalah ….

A. 0

B. 6 Nm

C. 8 Nm

D. 14 Nm

E. 28 Nm

5. Pada batang PQ yang panjang 2 m dan

massanya diabaikan, dikerjakan tiga gaya

seperti pada gambar.

Panjang PO = OQ, Cos 53

o = 3/5 Sin 53

o =

4/5. Resultan momen gaya yang bekerja pada

batang terhadap ujung P sebagai porosnya

adalah ….

A. 40 Nm searah putaran jam

B. 40 Nm berlawanan putaran jam

C. 50 Nm searah putaran jam

D. 50 Nm berlawanan putaran jam

E. 60 Nm searah putaran jam

B. Momen inersia (I)

Momen inersia darisebuah partikel bermassa m didefinisikan sebagai hasil kali massa partikel m

dengan kuadrat jarak partikel dari titik poros sumbu putar.

atau ∑

Page 13: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

13

Latihan soal

1. Dua buah bola yang dihubungkan dengan

kawat (massa kawat diabaikan) disusun

seperti gambar. Besar momen inersianya

adalah ....

A. 20 x 10-3

kg.m2

B. 25 x 10-3

kg. m2

C. 11 x 10-2

kg. m2

D. 55 x 10-2

kg. m2

E. 80 x 10-2

kg. m2

2. Dua bola dihubungkan dengan batang ringan

tak bermassa sepanjang 40 cm seperti

padagambar. Jika sistem bola diputar pada

sumbu tepat di tengah batang, maka besar

momen inersia sistem adalah ....

A. 0,24 kg.m2

B. 0,26 kg.m2

C. 0.30 kg.m2

D. 0,32 kg.m2

E. 0,40 kg.m2

3. Perhatikan gambar dua bola yang

dihubungkan dengan seutas kawat.

Panjang kawat = 12 m, 1 = 4 m dan massa

kawat diabaikan, maka besarnya mornen

inersia

sistem adaIah....

A. 52,6 kg.m2

B. 41,6 kg.m2

C. 34,6 kg.m2

D. 22,4 kg.m2

E. 20,4 kg.m2

4. Tongkat inersia penyambung tak bermassa

sepanjang 4 m menghubungkan dua bola,

Momen sistem jika diputar terhadap sumbu P

yang berjarak 1m di kanan bola A adalah ....

A. 5 kg.m2

B. 7 kg.m2

C. 9 kg.m2

D. 10 kg.m2

E. 11 kg.m2

Momen inersia pada benda homogen

Nilai k bergantung pada bentuk benda.

Besaran- besaran yang terkait :

Hubungan pecepatan sudut ( ) dengan perceptan linier ( )

Hubungan torsi ( ) dengan momen inersia (I) dan pecepatan sudut ( )

Page 14: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

14

LATIHAN SOAL

1. Sebuah katrol. dari benda pejal dengan tali

yang dililitkan pada sisi luarnya ditampilkan

seperti gambar. Gesekan katrol diabaikan.

Jika momen inersia kahol

I = dan tali ditarik dengan

gaya tetap F, maka nilai F

setara dengan . . . .

2. Sebuah roda cincin bermassa 10 kg memiliki

momen inersia 0,4 kgm2. Jari-jari roda cincin

tersebut adalah …. m.

A. 0,1

B. 0,2

C. 0,4

D. 5

E. 10

3. Sistem katrol dengan dua buah

benda m1 = 2 kg dan m2 = 6 kg

dihubungkan katrol bermassa 4

kg seperti pada gambar.

Percepatan yang dialami benda

m1 dan m2 adalah ….

A. 10 m/s2

B. 5 m/s2

C. 4 m/s2

D. 2,5 m/s2

E. 2 m/s2

4. Pada gambar di samping, massa balok A,

beban B dan roda katrol berongga C masing-

masing adalah 7 kg, 2 kg, dan 1 kg. Percepatan

gravitasi = 10 m/s2. Tegangan tali T1 adalah

….

A. 20 N

B. 16 N

C. 14 N

D. 8 N

E. 7 N

5. Bila sewaktu sistem bergerak katrol ikut

berputar, maka waktu yang dibutuhkan m2

untuk mencapai tanah dari keadaan diam

adalah …. sekon.

A. 1,4

B. 2,8

C. 3,6

D. 4,2

E. 5,7

6. Perhatikan gambar di samping!

Sebuah katrol terbuat dari benda pejal

2

5

2MRI memiliki massa 2 kg. Bila

momen gaya pada katrol 4 N.m maka

percepatan linier katrol adalatr ...(g = 10 m.s-2

)

A. 50 m.s-2

B. 25 m.s-2

C. 20 m.s-2

D. 16 m.s-2

E. 8 m.s-2

C. Momentum sudut (L)

Pada gerak rotasi, momentum sudut dirumuskan sebagai berikut.

LATIHAN SOAL

1. Sebuah bola pejal bermassa 2 kg memiliki

jari-jari 10 cm. Bola pejal tersebut diputar

pada sumbunya yang melalui pusat bola

dengan kecepatan 900 rpm. Momentum sudut

bola pejal tersebut adalah... kgm2/s.

A. 0,16

B. 0,24

C. 0,48

D. 0,52

E. 0,8

2. Sebuah partikel bermassa 0,5 gram bergerak

melingkar dengan kecepatan 10 rad/s dalam

suatu lintasan yang berjari-jari 2 cm.

Page 15: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

15

Momentum sudut partikel tersebut adalah . .

. kgm2/s.

A. 1,0 x 10-6

B. 1,8 x 10-6

C. 2,0 x 10-6

D. 2,4 x 10-5

E. 3,0 x 10-5

3. Sebuah silinder homogen bermassa 100 kg

dan berjari-jari 0,3 m. Silinder tersebut

diputar pada porosnya hingga memiliki

momentum sudut sebesar 9 x 10-3

kgm2/s.

Kecepatan sudut silinder homogen

tersebutadalah . . . rad/s.

A. 2 x10-3

D. 6 x10-3

B. 3 x10-3

E. 9 x10-3

C. 4 x 10-3

D. Titik Berat

Titik berat suatu benda yaitu titik tangkap resultan semua gaya berat yang bekerja pada setiap

bagian benda. lstilah lain untuk titik berat yaitu pusat gravitasi.

Benda berbentuk bidang atau luasan ( 2 dimensi )

LATIHAN SOAL

1. Perhatikan gambar!

Letak titik berat bidang tersebut

terhadap AB adalah...cm.

A. 5 D. 12

B. 9 E. 15

C. 11

2. Letak titik berat dari bangun bidang seperti

pada gambar di samping

dari sumbu X adalah ....

A. 4,5 cm

B. 4 cm

C. 3,5 cm

D. 3 cm

E. 2 cm

Page 16: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

16

3. Perhatikan bidang dua dimensi berikut ini.

Letak titik bidang dari garis AB berjarak ….

A. 6 cm

B. 5 cm

C. 4 cm

D. 3 cm

E. 2 cm

4. Suatu bidang datar terlihat seperti pada

gambar.

Titik berat bidang tersebut terhadap sumbu X

adalah ....

A. 2,33

B. 3,33

C. 3,67

D. 4,00

E. 4,67

5. Amati bidang homogen dengan ukuran seperti

pada gambar!

Letak titik berat bangun di atas terhadap

sumbu x adalah '...

A. 2,0 cm

B. 2,5 cm

C. 3,0 cm

D. 3,5 cm

E. 4,0 cm

6. Sebuah silinder dan setengah bola disusun

seperti pada gambar di samping.

Titik berat sistem bangun tersebut adalah ….

Cm

A. 6,25

B. 7,25

C. 7,50

D. 8,50

E. 8,75

7. Perhatikan gambar! Letak titik berat bangun

yang tidak diarsir dari bangun tersebut adalah

….

Page 17: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

17

Ringkasan Materi

Usaha diartikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu benda sehingga benda itu mengalamir

perpindahan. Secara matematis, usaha didefinisikan sebagai hasil kali komponen gaya searah

perpindahan dengan besar perpindahan. Usaha dirumuskan sebagai berikut.

Untuk gaya (F) yang membentuk sudut terhadap perpindahan s, usaha yang diperlukan sebesar:

Usaha dengan perubahan energi.

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakannya

atau kecepatannya.

Energi potensial yaitu energi yang dimiliki oleh benda karena kedudukan atau posisinya.

Ingat kembali !!!

Standar Kompetensi Lulusan Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha,

kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida

Indikator Menentukan hubungan usaha dengan perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari atau menentukan

besaran-besaran yang terkait.

Page 18: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

18

Latihan Soal

1. Sepotong balok bermassa 20 kg berada

dalam keadaan diam pada bidang horizontal

yang llicin. Kemudian balok dipukul hingga

bergerak dengan percepatan 0,8 m/s2. Usaha

yang dilakukan balok pada 10 sekon pertama

geraknya adalah ….

a. 1600 joule c. 640 joule e. 6,4 joule

b. 800 joule d. 64 joule

2. Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar

mendatar dengan kecepatan 6 m/s dari atap

gedung yang tingginya 5 m. Jika percepatan

gravitasi di tempat tersebut 10 m/s2, maka

energi kinetic bola pada ketinggian 2 m

adalah ….

a. 6,8 joule c. 3,8 joule e. 2 joule

b. 4,8 joule d. 3 joule

3. Odi mengendarai mobil bermassa 4000 kg di

jalan lurus dengan kecepatan 25 m.s-1

.

Karena melihat kemacetan dari jauh dia

mengerem mobil sehingga kecepatan

mobilnya berkurang secara teratur menjadi

15 m.s-1

. Usaha oleh gaya pengereman

adalah ….

A. 200 kJ

B. 300 kJ

C. 400 kJ

D. 700 kJ

E. 800 kJ

4. Sebuah mobil bermassa 800 kg dari keadaan

diam dipercepat 4 ms-2

selama 5 sekon, maka

usaha yang dilakukan adalah ....

A. 40 kJ

B. 60 kJ

C. 80 kJ

D. 120 kJ

E. 160 kJ

5. Perhatikan gambar berikut ini! Balok

meluncur di bidang miring yang kasar

dengan koefisien gesekan 0,5. Jika g = 10

m.s-2

maka kecepatan balok saat menyentuh

dasar bidang miring adalah ....

6. Sebuah silinder pejal (I = ½ mR2) bergerak

menggelinding tanpa tergelincir mendaki

bidang miring kasar dengan kecepatan awal

10 m.s-1

bidang miring itu mempunyai sudut

elevasi , dengan sin = 0,6. Jika

percepatan gravitasi g = 10 m.s-1

dan

kecepatan benda itu berkurang menjadi 5

m.s-1

maka jarak yang di tempuh benda itu

adalah....

A. 7,0 m

B. 9,5 m

C. 12,0 m

D. 14,5 m

E. 17,0 m

7. Sebuah benda berbentuk silinder berongga (I

= mR2) bergerak menggelinding tanpa

tergelincir mendaki bidang miring kasar

dengan kecepatan awal l0 m/s. bidang

miring itu mempunyai sudut elevasi α,

dengan tan α = 0,75. Jika keceptan gravitasi

g = 10 m.s-2

dan kecepatan benda itu

berkurang menjadi 5 m.s-1

maka jarak pada

bidang miring yang ditempuh benda

tersebut adalah....

A. 12,5 m

B. 10m

c. 7,5 m

D. 5m

E. 2,5 m

8. Perhatikan gambar perpindahan balok,

sebagai berikut.

Anggap g = 10 m.s

-2.

Jika koefisien gesekan kinetic antara balok

dan lantai k = 0,5, maka nilai perpindahan

benda (s) adalah ….

A. 5,00 m

B. 4,25 m

C. 3,00 m

D. 2,50 m

E. 2,00 m

Page 19: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

19

Ringkasan Materi

Modulus Elastisitas (Modulus Young)

Hukum Hooke / Elastisitas Pegas/ Elastisitas Pegas

“Jika gaya tarik tidak melampui batas elastisitas pegas, pertambahan panjang pegas berbanding lurus

dengan gaya tariknya”

Susunan Pegas

Energi potensial elastis sebesar Ep :

Keterangan:

k = konstanta pegas karet ketapel (N/m)

x = pertambahan panjang karet (m)

m = massa benda (kg)

v = kecepatan benda (m/s)

Latihan Soal

1. Sepotong kawat logam homogen panjangnya

140 cm dan luas penampangnya 2 mm2.

Ketikaditarik dengan gaya sebesar 100 N,

bertambah panjang 1 mm. Modulus elastik

bahan kawat logam tersebut adalah ….

a. 7 x 108 N/m

2

b. 7 x 109 N/ m

2

c. 7 x 1010

N/ m2

d. 7 x 1011

N/ m2

e. 7 x 1017

N/ m2

Standar Kompetensi Lulusan Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha,

kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida

Indikator

Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menentukan besaran-besaran terkait

pada konsep elastisitas..

Page 20: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

20

2. Percoaan menggunakan pegas yang digantung

menghasilkan data seagai berikut:

Percobaan F (N) x (cm)

1

2

3

88

64

40

11

8

5

F = gaya beban pegas, x = pertambahan

panjang pegas. Dapat disimpulkan pegas

memiliki tetapan sebesar ….

A. 800 N.m-1

B. 80 N.m-1

C. 8 N.m-1

D. 0,8 N.m-1

E. 0,08 N.m-1

3. Empat buah pegas identik masing-masing

mempunyai konstanta elastisitas 1600 N.m-1

,

disusun seri-paralel (lihat gambar). Beban W

yang digantung menyebabkan system pegas

mengalami pertambahan panjang secara

keseluruhan sebesar 5 cm. berat beban W

adalah ….

A. 60 N

B. 120 N

C. 300 N

D. 450 N

E. 600 N

4. Tiga buah pegas A, B dan C yang identik

dirangkai seperti gambar di samping!

Jika ujung bebas pegas C digantungkan

beban 1,2 N maka sistem mengalami

pertambahan panjang 0,6 cm,

konstanta masing-

masing pegas adalah ....

A. 200 Nm-1

B. 240 Nm-1

C. 300 Nm-1

D. 360 Nm-1

E. 400 Nm-1

5. Karet yang panjangnya L digantungkan beban

sedemikian rupa sehingga diperoleh data

sepeti pada tabel:

Beban (W) 2 N 3 N 4 N

Pertambahan

panjang (L)

0,50

cm

0,75

cm

1,0

cm

Berdasarkan tabel tersebut, dapat

disimpulkan besar konstanta pegas adalah ....

A. 250 Nm-1

B. 360 Nm-1

C. 400 Nm-1

D. 450 Nm-1

E. 480 Nm-1

6. Grafik di bawah adalah hubungan gaya

dengan pertambahan panjang dari benda

elastis yang ditarik dengan gaya.

Berdasarkan grafik, benda akan bersifat

tidak elastis (plastis) saat besar gaya yang

bekerja antara ....

A. 0 sampai 9 N

B. 0 sampai 18 N

C. 0 sampai 24 N

D. 9 N sampai 18 N

E. 18 N sampai 24 N

7. Di bawah ini adalah grafik hubungan gaya

(∆F) dengan pertambahan panjang dari suatu

benda elastis.

Dari grafik dapat disimpulkan ....

A. P adalah titik patah

B. Q adalah batas daerah elastis

C. S daerah deformasi plastis

D. T daerah deformasi plastis

E. U daerah deformasi elastis

8. Tiga pegas disusun seperti

gambar berikut.

Jika konstanta pegas k = 50

Nm-1

dan pada susunan

pegas tersebut

digantungkan beban 400

gram, maka pertambahan panjang susunan

pegas adalah ....

A. 2 cm B. 4 cm C. 8 cm

D. 16 cm E. 50 cm

Page 21: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

21

Ringkasan Materi

Energi mekanik

Hukum kekekalan energi mekanik

Latihan Soal

1. Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 ms-1

dari atap gedung yang

tingginya 5 m. jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 ms-2

, maka energy kinetic bola pada

ketinggian 2 m adalah ….

A. 6,8 Joule

B. 4,8 Joule

C. 3,8 Joule

D. 3 Joule

E. 2 Joule

2. Buah kelapa yang massanya 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 10 meter di atas permukaan tanah.

Bila percepatan gravitasi bumi 10 m.s-1

, maka energy kinetic yang dimiliki buah kelapa pada

ketinggian 5 m di atas permukaan tanah adalah ….

A. 200 Joule

B. 150 Joule

C. 100 Joule

D. 80 Joule

E. 50 Joule

3. Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari puncak bidang miring yang licin seperti gambar.

Perbandingan energy potensial dan energy kinetic balok ketika berada di titik M adalah ….

A. p : k = 1 : 3

B. p : k = 1 : 2

C. p : k = 2 : 1

D. p : k = 2 : 3

E. p : k = 3 : 2

Standar Kompetensi Lulusan Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha,

kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida

Indikator

Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik.

Page 22: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

22

4. Sebuah bnda jatuh bebas dari posisi A seperti gambar.

Perbandingan energi potensial dan energi kinetik benda ketika sampai di B

adalah ....

A. 3 : 2

B. 3 : 1

C. 2 : 1

D. 2 : 3

E. 1 : 3

5. Sebuah balok bermassa 2 kg tampak pada gambar.

Besar meluncur dari puncak bidang miring yang

licin, seperti energi kinetik balok saat sampai di

dasar bidang miring adalah.... (g = 10 m.s-2

)

A. 10 joule

B. 20 joule

C. 40 joule

D. 60 joule

E. 80 joule

6. Sebuah bola bermassa 1 kg dilepas dan meluncur dari posisi A ke posisi C melalui lintasan

lengkung yang licin seperti gambar di bawah ini!

Jika percepatan gravitasi = l0 m.s

-2 , maka energi kinetik (Ek) bola saat berada di titik C adalah

....

A. 25,0 joule B. 22,5 joule C. 20,0 joule

D. 12,5 joule E. 7,5 joule

7. Pada musim dingin di negara Swedia diadakan perlombaan ski es di daerah Pemain ski es

meluncur dari ketinggian A seperti pada gambar 2.

Jika kecepatan awal pemain ski = nol, dan percepatan gravitasi = 10 m.s

-2, maka kecepatan pemain

pada saat ketinggian B adalah ....

A. 2 m.s-1

B. 25 m.s-1

C. 210 m.s-1

D. 220 m.s-1

E. 225 m.s-1

Page 23: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

23

Ringkasan Materi

Latihan Soal

1. Sebuah peluru karet berbentuk bola massanya 60 gram ditembakkan horizontal menuju tembok

seperti gambar. Jika bola dipantulkan dengan laju yang sama, maka bola menerima impuls sebesar

….

A. 12 N.s

B. 6 N.s

C. 5 N.s

D. 3 N.s

E. 2 N.s

2. Dua troli A dan B masing-masing 1,5 kg bergerak saling mendekat dengan vA = 4 m.s-1

dan vB = 5

m.s-1

seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan

kedua troli sesudah bertumbukan adalah ….

A. 4,5 m.s-1

ke kanan

B. 4,5 m.s-1

ke kiri

C. 1,0 m.s-1

ke kiri

D. 0,5 m.s-1

ke kiri

E. 0,5 m.s-1

ke kanan

3. Bola A bermassa 120 gram bergerak ke kanan dengan kecepatan 20 m.s-1

menumbuk bola B

bermassa 80 gram yang diam. Tumbukan yang terjadi tidak lenting sama sekali. Kecepatan kedua

bola setelah tumbukan adalah ….

A. 40 m.s-1

B. 20 m.s-1

C. 12 m.s-1

D. 11 m.s-1

E. 6 m.s-1

Standar Kompetensi Lulusan Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha,

kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida

Indikator

Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan tumbukan, impuls atau hukum kekekalan

momentum.

Page 24: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

24

4. Bola bermassa 20 gram dilempar dengan kecepatan v1 : 4 m.s-l

ke kiri. Setelah membentur

tembok bola memantul dengan kecepatan v2 = 2 m.s-l ke kanan.

Besar impuls yang dihasilkan adalah....

A. 0,24 N.s

B. 0,12 N.s

C. 0,09 N.s

D. 0,06 N.s

E. 0,04 N.s

5. Benda A dan B bergerak seperti gambar. Jika kemudian terjadi tumbukan lenting sempurna dan

kecepatan benda B setelah tumbukan menjadi 15 m.s-1

, maka kecepatan benda A setelah tumbukan

adalah ....

A. 2 m.s-1

B. 4 m.s-1

C. 8 m.s-1

D. 10 m.s-1

E. 12 m.s-1

6. Bola bermassa 2 kg dijatuhkan dari ketinggian h di atas lantai, kemudian bola tersebut terpantul

di lantai sehingga mencapai ketinggian h'. Jika g = 10 m.s-2

, impuls yang bekerja pada bola

adalah ....

A. 44 N.s

B. 9,6 N.s

C. 8,0 N.s

D. 5,4 N.s

E. 4,9 N.s

Tekanan Hidrostatis

Hukum Pascal

Hukum Archimedes

“Benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya di dalam fluida,

akan mendapat gaya ke atas sebesar volume benda yang tercelup,

atau sebesar volume benda yang dipindahkan”

Standar Kompetensi Lulusan Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha,

kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida

Indikator Menjelaskan hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik atau fluida dinamik dan

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Page 25: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

25 Fluida dinamik

Persamaan Kontinuitas

Hukum Bernoulli

Asas Toricelli

Latihan Soal

1. Tekanan hidrostatis pada suatu titik di dalam bejana yang berisi zat cair ditentukan oleh:

(1) massa jenis zat cair (2) volume zat cair dalam bejana

(3) kedalaman titik dari permukaan zat cair (4) bentuk bejana

Pernyataan yang benar adalah ….

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

D. (4) E. (1), (2), (3), dan (4)

2. Sebuah tangki di isi dengan air sampai mencapai ketinggian 3,05

m. Pada jarak 1,25 m dari dasar tangki terdapat sebuah kran

dengan luas penampang 1 cm2. Kecepatan keluarnya air dari kran

adalah ....

A. 2 m/s B. 3 m/s C. 4 m/s

D. 5 m/s E. 6 m/s

3. Sebuah balok pada saat di udara memiliki berat 50 N. Ketika ditimbang dalam air beratnya menjadi 30 N.

Jika massa jenis air =103 kg.m

3, maka massa jenis balok adalah ....

4. Sepotong kayu terapung dalam minyak (massa jenis = 800 kg.m-3

) hingga 5

4 bagian volumnya berada

dalam minyak, maka massa jenis kayu adalah ....

A. 16 kg.m-3

B. 64 kg.m-3

C. 160 kg.m-3

D. 270 kg.m-3

E. 640 kg.m-3

5. Sebuah pipa dengan diameter kecil 1,6 cm mengalirkan air dengan kelajuan 12 ms-1, berarti pada pipa besar

yang berdiameter 4,8 cm air tersebut mengalir dengan kelajuan … .

Page 26: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

26

A. 1 ms-1

B. 1,2 ms-1

C. 1,33 ms-1

D. 3,2 ms-1

E. 4 ms-1

6. Sayap sebuah pesawat terbang dirancang sedemikian rupa agar mendapat gaya angkat yang cukup. Prinsip

kerja sayap ini sesuai asas Bernoulli, yaitu … .

A. aliran udara bagian bawah sayap lebih kecil sehingga tekanannya menjadi besar

B. aliran udara bagian atas sayap lebih kecil sehingga tekanannya menjadi besar

C. aliran udara bagian bawah sayap lebih kecil sehingga tekanannya menjadi kecil

D. aliran udara bagian bawah dan atas sayap sama sehingga mencapai ksesimbangan

E. aliran udara menyebabkan timbulnya gaya angkat tapi tidak dipengaruhi oleh luas penampang

sayap

7. Agar sebuah pesawat terbang dapat tinggal landas maka harus terjadi….

A. Tekanan dibawah dan diatas sayap pesawat sama

B. Kecepatan aliran udara diatas sayap lebih besar daripada dibawah sayap

C. Perbedaan ketinggian sayap pesawat

D. Perbedaan Luas penampang sayap pesawat

E. Kecepatan aliran udara dibawah sayap lebih besar daripada diatas sayap

8. Suatu zat cair dialirkan melalui sebuah pipa yang ukurannya tidak sama. Diameter saat air masuk 3 cm

sedangkan diameter pipa tempat keluarnya air 1 cm. Diketahui kecepatan air ketika masuk 1,5 ms-1

, maka

kecepatan keluarnya air adalah … .

A. 14 ms-1

B. 13,5 ms-1

C. 9 ms-1

D. 6,5ms-1

E. 4,5ms-1

9. Fluida ideal mengalir pada sebuah pipa yang diameternya masing-masing 5 cm dan 5√2 cm. Perbandingan

kecepatan aliran air pada pipa tersebut seharusnya … .

A. 1 : √2

B. √2 : 1

C. 1 : 5

D. 2 : 1

E. 5 : 1

10. Sistem fluida banyak dimanfaatkan dalam bidang teknik. Berikut ini adalah beberapa contoh alat yang

kerjanya menggunakan sistem fluida :

1) Sayap pada pesawat terbang

2) Karburator

3) Penyemprot racun serangga

4) Manometer

Alat yang memanfaatkan asas Bernoulli adalah … .

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4

E. 1, 2, 3, dan 4

11. Sejumlah air dimasukkan ke dalam sebuah bak sampai penuh. Pada jarak 80 cm di bawah permukaan air

terdapat lubang sehingga air keluar melaluinya. Kecepatan pancaran air tersebut adalah … .

A. 8 m/s

B. 4√2 m/s

C. 4 m/s

D. √2 m/s

E. 2 m/s

Page 27: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

27 12. Sayap pada pesawat terbang dirancang sedemikian rupa agar bisa menghasilkan gaya angkat terhadap

pesawat. Kecepatan aliran udara di bawah sayap lebih rendah dibanding aliran udara di atas sayap sehingga

menghasilkan tekanan ke atas yang lebih besar. Prinsip ini sesuai dengan …. .

A. hukum Archimedes

B. asas Bernoulli

C. hukum Pascal

D. asas kontinuitas

E. hukum Newton

13. Perhatikan gambar berikut!

Posisi pipa besar adalah 5 m di atas tanah dan pipa kecil 1 m di atas tanah. Kecepatan aliran air pada pipa

besar adalah 36 km/jam dengan tetanan 9,1 x 105 pa, sedangkan tekanan dipipa yang kecil 2.10

5 Pa,

maka kecepatan air pada pipa kecil adalah ....

( air = 103 kg.m

-3)

A. 10 m.s-l

B. 20 m.s-l

C. 30 m.s-1

D. 40 m.s-l

E. 50 m.s-l

14. Pipa U mula-mula diisi air kemudian salah satu kakinya diisi minyak setinggi 12,5 cm sehingga setelah

keadaan stabil posisi cairan. seperti pada gambar.

M assa jenis minyak adalah ....

( air = 103 kg.m

-3)

A. 0,2 gram.cm-3

B. 0,5 gram.cm-3

C. 0,8 grum.cm-3

D. 1,25 gram.cm-3

E. 1,5 gram.cm-3

15. Air mengalir melalui penampang pipa seperti gambar berikut.

Kecepatan air yang melalui pemmpang pipa A sebesar 5 m.s

-1. .Iika tekanan pada penampang pipa A dan

B sama besar, keccpatan air yang melalui penampang B adalah....

A. 2 m.s-l

B. 3 m.s-1

C. 4 m.s-l

D. 5 m.s-l

E. 9 m.s-1

Page 28: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

28 16. Pada gambar di samping, bila tinggi minyak l0 cm, perbedaan

ketinggian minyak dengan air 4 cm dan massa jenis air 1000 kg.m-3

,

maka massa jenis minyak adalah ...

A. 100 kg.m-3

B. 400 kg.m-3

C. 600 kg.m-3

D. 1000 kg.m-3

E. 1200 kg.m-3

Kalor

Azas Black

“Pada percampuran dua zat, banyaknya kalor yang

dilepas zat bersuhu tinggi sama dengan banyaknya

kalor yang diterima zat bersuhu rendah”

Perpindahan Kalor Konduksi

Konveksi

Radiasi

Pemuaian Zat Padat

Pemuaian Panjang

Pertambahan panjang (ΔL )

)Tα(TLΔL

αΔTLΔL

12o

o

Panjang akhir (LA)

LA = Lo + ΔL

Pemuaian Luas

Pertambahan luas(ΔA )

)T(T 2α LΔA

βΔTAΔA

12o

o

Luas akhir (AA)

AA = Ao + ΔA AA = Ao 1+β . Δt

Pemuaian Volume

Pertambahan volume (ΔV )

)T(T 3α LΔV

ΔΔVΔV

12o

o

Luas akhir (VA)

VA = Vo + ΔV VA = Vo 1 + γ Δt

Standar Kompetensi Lulusan Memahami konsep kalor dan prinsip konservasi kalor, serta sifat gas ideal, dan perubahannya yang

menyangkut hukum termodinamika dalam penerapannya pada mesin kalor

Indikator Menentukan pengaruh kalor terhadap suatu zat, perpindahan kalor atau asas Black dalam pemecahan

masalah.

Page 29: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

29 Latihan Soal

1. Sebanyak 150 gram air panas bersuhu 100 oC ditambahkan ke dalam bejana berisi 300 gram air yang

suhunya 10 oC sampai campuran air itu mencapai keseimbangan termal. Suhu campuran saat mencapai

keseimbangan termal adalah ....

A. 25 oC

B. 30 oC

C. 35 oC

D. 40 oC

E. 50 oC

2. Air bermassa 60 gram bersuhu 90 oC dicampurkan clengan air bermassa 150 gram sehingga suhu akhir

campuran 40 oC. suhu awal air yang bennassa 150 gram adalah ....

A. 10 0C

B. 15 0C

C. 16 0C

D. 17,50C

E. 20 0C

3. Untuk mendapatkan air hangat bersuhu 55 oC, Dany menuangkan 150 gram air panas bersuhu 80

oC ke

dalam sebuah wadah berisi 250 air dingin. Jika kalor jenis air 1 kal/gr.oC, maka suhu air dingin adalah …

A. 25 oC

B. 30oC

C. 35oC

D. 40oC

E. 45oC

4. Aldo menuangkan 20 gram air bersuhu 30 oC ke dalam sebuah wadah berisi 30 gram air bersuhu 20

oC.

Pada saat mencapai kesetimbangan, suhu campurannya sebesar … .(kalor jenis air 1,0 kal/gr.oC)

A. 28 oC

B. 26,5 oC

C. 25 oC

D. 24 oC

E. 23oC

5. Dalam merambatkan kalor pada sebuah logam, dipengaruhi oleh kondisi fisis logam tersebut, antara lain :

1) kalor jenis logam

2) perbedaan suhu pada ujung-ujung logam

3) resistivitas logam

4) konduktivitas logam

Pernyataan yang benar adalah … .

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4

E. 1, 2, 3, dan 4

6. Dua buah jenis logam berukuran sama disambung seperti ditunjukkan gambar. Konduktivitas logam P

sama dengan setengah dari konduktivitas logam Q. Suhu di ujung B adalah … .

A. 110 oC

B. 115 oC

C. 125 oC

D. 130 oC

E. 150 oC

A B

70 oC 100

oC

logam P logam Q

7. Dua buah batang logam A dan B memiliki ukuran yang sama tetapi jenisnya berbeda dihubungkan seperti

gambar:

Kedua logam memiliki suhu yang beda pada kedua ujungnya. Jika koefisien konduksi termal A adalah

setengah konduksi termal B, maka suhu pada sambungan batang adalah ....

A. 55 °C B. 45 °C C. 35 °C

D. 29 °C E. 24 °C

Page 30: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

30

8. Dua buah batang A dan B mempunyai ukuran sama. Jika konduktifitas A = 3 kali konduktivitas B suhu

pada ujung batang A 30 oC dan suhu diujung B 70

oC, maka suhu dititik sambungannya adalah….

A. 40oC

B. 50oC

C. 60oC

D. 70oC

E. 80oC

9. Sebuah kuningan memiliki panjang 1 m. pertambahan panjang kuningan tersebut jika temperaturnya naik

dari 10°C sampai 40°C adalah ….

A. 5,76 mm

B. 6,76 mm

C. 7,76 mm

D. 8,76 mm

E. 9,76 mm

10. Sebuah batang aluminium memiliki luas 100 cm2. Jika batang aluminium tersebut dipanaskan mulai dari

0°C sampai 30°C, perubahan luasnya setelah terjadi pemuaian adalah …. (Diketahui: α = 24 × 10–6

/K).

A. 0,0145 m2

B. 0,0245 m2

C. 0,0345 m2

D. 0,0445 m2

E. 0,0545 m2

11. Sebuah bola yang memiliki volume 50 m3 jika dipanaskan hingga mencapai temperatur 50°C. Jika pada

kondisi awal kondisi tersebut memiliki temperatur 0°C, volume akhir bola tersebut setelah terjadi

pemuaian adalah ….(Diketahui α = 17 × 10–6

/K)

A. 50,82 m3

B. 60,82 m3

C. 70,82 m3

D. 80,82 m3

E. 90,82 m3

12. Selembar plat terbuat dari perunggu seperti gambar ( = 1,8.10-6o

C-1

) pada suhu 0oC.

Jika plat tersebut dipanaskan sampai 80

oC, pertambahan luas pennukaan plat tersebut adalah....

13. Sebuah cairan dari baja(koefisien muai panjang = 10-5

oC

-1, mempunyai ukuran 6 liter diisi penuh cairan

aseton (koefisien muai volume =1,5 . 10-3

oC

-1). Jika kedua-duanya dipanaskan sehingga suhu ruang naik

dari 0 oC sampai 40

oC. Maka volume aseton yang tumpah adalah ....

A. 0,35 liter

B. 0,48 liter

C. 0,58 liter

D. 1,36 liter

E. 1,48 liter

Page 31: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

31

Persamaan Gas Ideal

Hukum Boyle----GayGay----Lussac

4. Proses Termodinamika

a. Proses lsobarik

Proses ini merupakan proses termodinamika pada

tekanan konstan. Usaha pada proses ini dapat

dituliskan

W = p(V2 – V1) = p. ∆V

b. Proses lsokhorik

Proses isokhorik merupakan proses yang terjadi

pada volume konstan. Pada proses isokhorik,

panas yang diberikan pada sistem digunakan

untuk menaikkan energi dalam.

Usaha benilai nol (W = 0)

∆U = U2 – U1 =Q

c. Proses lsotermik

Proses isotermik merupakan proses perubahan

keadaan gas pada suhu konstan. Oleh karena suhu

konstan, energi dalamnya bernilai tetap.

W = n R T ln V2/V1

d. Proses Adiabatik

Proses ini merupakan proses yang berlangsung

tanpa ada perpindahan panas dari sistem ke

lingkungannya. Proses ini juga tidak menerima

panas dari lingkungannya (tidak ada kalor yang

masuk atau keluar sistem).

Q = 0

“Pada saat gas dalam ruang tertutup diberi kalor

maka kalor tersebut akan dimanfaatkan untuk

melakukan usaha dan merubah energi dalamnya.”

Q = W + ΔU

Keterangan

Q = perubahan kalor sistem

W = usaha sistem

ΔU = perubahan energi dalam

Untuk gas ideal monoatomik berlaku persamaan

berikut.

TNkU

TnRU

2

3

2

3

Standar Kompetensi Lulusan Memahami konsep kalor dan prinsip konservasi kalor, serta sifat gas ideal, dan perubahannya yang

menyangkut hukum termodinamika dalam penerapannya pada mesin kalor

Indikator Menjelaskan persamaan umum gas ideal pada berbagai proses termodinamika dan penerapannya.

Page 32: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

32 Latihan Soal

1. Suatu gas ideal berada dalam suatu bejana tertutup dengan tekanan P, volume V, dan suhu T. Jika suatu

saat suhu diubah menjadi 2 T, dan volumenya menjadi 3/2 V, maka perbandingan tekanan awal (P1)

dengan tekanan akhir (P2) setelah V dan T diubah adalah....

A. 1 : 3

B. 1 : 2

C. 2 : 3

D. 3 : 4

E. 4 : 3

2. Gas oksigen dengan volume V, suhu T, dan tekanan P berada dalam silinder yang ditutup dengan klep.

Bila klep ditekan, volume oksigen menjadi ¾ V suhu menjadi 3/2 T , maka perbandingan tekanan awal

dan tekanan akhir gas adalah ....

A. P1 : P2 = 1 : 2 B. P1 : P2 = 2 : 3 C. P1 : P2 = 3 : 2

D. P1 : P2 = 3 : 4 E. P1 : P2 = 4 : 3

3. Sejumlah gas dalam ruang tertutup bertekanan 5 atm mengalami kenaikan suhu sebesar 100 oC dari suhu

mula-mula 127 oC. Besar tekanan gas sekarang adalah … .

A. 6,00 atm

B. 6,25 atm

C. 6,85 atm

D. 7,00 atm

E. 7,25 atm

4. Perhatikan pernyataan berikut ini yang menunjukkan proses isokhorik gas ideal adalah … .

1) volumenya konstan

2) tekanan konstan

3) usahanya = 0

4) suhunya konstan

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4

E. 1, 2, 3, dan 4

5. Terdapat gas ideal berada dalam ruang tertutup bersuhu 27oC memiliki tekanan 3 atm. Jika dikehendaki

tekanan gas tersebut naik menjadi 1,5 kalinya, maka yang harus dilakukan adalah …

A. menurunkan suhu menjadi setengahnya

B. menurunkan suhu menjadi 0 oC

C. menaikkan suhu menjadi 150oC

D. menurunkan suhu sebesar 150oC

E. menaikkan suhu sebesar150 oC

6. Perhatikan pernyataan berikut ini!

1) Pada kondisi isokhorik tekanan gas tetap

2) Jarak antar partikel jauh lebih besar dibanding ukurannya

3) Hukum Newton tentang gerak tidak berlaku

4) Koefisien restitusi pada tumbukan antar partikel bernilai 1

Pernyataan yang menunjukkan sifat gas ideal adalah … .

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4

E. 1, 2, 3, dan 4

7. Suatu gas ideal memiliki energi kinetik rata-rata partikelnya Ek pada suhu 127oC. Jika suhunya naik

menjadi 527oC maka energi kinetiknya menjadi ....

A. ¼ Ek

B. ½ Ek

C. Ek

D. 2 Ek

E. 4 Ek

Page 33: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

33

8. Terdapat gas ideal berada dalam ruang tertutup bersuhu 127 oC memiliki tekanan 4 atm. Jika dikehendaki

tekanan gas tersebut turun 1 atm, maka yang harus dilakukan adalah … .

A. menaikkan suhu menjadi 100oC

B. menaikkan suhu sebesar 120 oC

C. menurunkan suhu sebesar 100oC

D. menurunkan suhu menjadi 120oC

E. menurunkan suhu menjadi setengahnya

9. Dalam suatu tangki terdapat gas ideal volume 4 liter, suhu 27 oC dan tekanan 3 atm (1 atm = 10

5 N.m

-2).

Gas mengalami proses pemanasan pada tekanan tetap sampai suhu 87 oC. Kapasitas kalor gas nilainya 9

J.K-1

. Besar volume akhir gas dan perubahan energi dalam gas berturut-turut adalah ....

10. Dalam suatu tangki terdapat 3 liter gas ideal bertekanan 2 atm (1 atm = 105 N.m

-2 ) suhu 27

oC Gas

dipanaskan pada tekanan tetap sampai suhu 127 oC. Jika kapasitas kalor gas 6 J.K

-1 volume akhir gas dan

perubahan energi dalam masing-masing ....

A. 7 liter; ΔU = 800 joule

B. 5 liter; ΔU = 600 joule

C. 5 liter; ΔU = 500 joule

D. 4liter; ΔU = 400 joule

E. 4 liter; ΔU = 200 joule

11. Perhatikan grafik di samping dan pernyataan-pernyataan berikut!

Pernyataan yang benar adaJah....

12. Perhatikan grafik siklus termodinamika berikut!

Page 34: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

34

Usaha pada siklus termodinamika

Usaha yang dilakukan oleh sistem dalam satu siklus adalah

W = WAB + WBC

yang besarnya sama dengan luas daerah yang diarsir pada grafik P - V (luas

ABC). Apabila arah proses dalam siklus searah putaran jarum jam, maka usaha

bernilai positif, dan bernilai negatif apabila arah proses berlawanan arah putaran

jarum jam.

Latihan Soal

1. Perhatikan gambar!

Gas ideal melakukan proses perubahan tekanan (P)

terhadap volume (V). Usaha yang dilakukan Oleh gas pada proses

tersebut adalah ....

A. 20 joule

B. 15 joule

C. 10 joule

D. 5 joule

E. 4 joule

2. Proses pemanasan suatu gas ideal digambarkan seperti graik P-V berikut ini!

Besar usaha yang dilakukan

gas pada siklus ABC adalah ....

A. 4,5 J

B. 6,0 J

C. 9,0 J

D. 12,0 J

E. 24,0 J

Standar Kompetensi Lulusan Memahami konsep kalor dan prinsip konservasi kalor, serta sifat gas ideal, dan perubahannya yang

menyangkut hukum termodinamika dalam penerapannya pada mesin kalor

Indikator Menentukan besaran fisis yang berkaitan dengan proses termodinamika pada mesin kalor.

Page 35: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

35 3. Diagram P – V dari gas helium yang mengalami proses

termodinamika ditunjukkan seperti gambar berikut!

Usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC sebesar ….

A. 660 kJ

B. 400 kJ

C. 280 kJ

D. 120 kJ

E. 60 kJ

4. Sejumlah gas ideal dimampatkan melalui proses termodinamika

dari keadaaan 1 ke keadaan 2 seperti

diperlihatkan pada grafik P-V berikut. Usaha yang dilakukan gas

tersebut adalah ...

5. Perhatikan diagram P - V di samping! Usaha yang dihasilkan pada

proses termodinamika tersebut dalam satu siklus adalah ....

A. 100 kJ

B. 200 kJ

C. 300 kJ

D. 400 kJ

E. 600 kJ

6. Sebuah mesin Carnot dengan reservoir suhu tinggi 640 K menyerap kalor sebesar 1250 kalori dengan

cfisicnsi 20 %. Berupakah kalor yang diserap pada reservoir suhu tinggi bila efisiensi mesin naik menjadi 50

%?

A. 1493 kal

B. 2000 kal

C. 2986kal

D. 4125 kal

E. 6500 kal

7. Sebuah mesin Camot menggunakan reservoir suhu tinggi 327 oC, mempunyai efisiensi 60

%. Agar efisiensi

mesin Carnot naik menjadi 80% dengan suhu rendahnya tetap, maka suhu tinggi mesin Camot harus

diubah menjadi ....

A. 300 K

B. 450 K

C. 480 K

D. 1200 K

E. 1800 K

8. Diagram di bawah ini merupakan siklus mesin kalor. Usaha yang dilakukan dari A sampai B adalah … .

A. 540 kPa

B. 600 kPa

C. 620 kPa

D. 680 kPa

E. 700 kPa

P (kPa)

V (m3)

100

80

4 10

A

B

C

9. Sebuah mesin Carnot mengambil kalor 6000 J pada reservoir suhu tinggi 227

oC dan melepas kalor pada suhu

27oC, maka usaha yang dilakukan mesin adalah ....

A. 4200 J

B. 3600 J

C. 3200 J

D. 3000 J

E. 2400 J

Page 36: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

36 10. Perhatikan gambar berikut ini!

11. Usaha yang dilakukan oleh gas pada proses tersebut adalah … .

A. 24000 kJ

B. 18000 kJ

C. 15000 kJ

D. 12000 kJ

E. 9000 kJ

12. Diagram di bawah ini merupakan siklus mesin kalor.

P (kPa)

V (m3)

100

80

4 10

A

B

C

13. Usaha yang dilakukan pada siklus A ke C melalui B adalah … .

A. 8,0.105 J

B. 7,5.105 J

C. 6,8.105 J

D. 6,2.105 J

E. 5,4.105J

14. Diagram di bawah ini merupakan siklus mesin kalor.

Usaha yang dilakukan pada siklus BC dan CD masing-masing adalah … .joule.

A. 2PoVo dan 6PoVo

B. 4PoVo dan –2PoVo

C. 0 dan 4PoVo

D. –2PoVo dan 0

E. 6PoVo dan 0

15. Perhatikan grafik P – V mesin Carnot di samping!

Jika kalor yang diserap (Q1) = 10.000 joule maka besar usaha yang dilakukan mesin Carnot adalah ….

a. 1.500 J

b. 4.000 J

c. 5.000 J

d. 6.000 J

e. 8.000 J

Page 37: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

37

14. Gambar P – V dari sebuah mesin Carnot terlihat seperti gambar berikut!

Jika mesin menyerap kalor 800 J, maka usaha yang

dilakukan adalah ….

a. 105,5 J d. 466,7 J

b. 252,6 J e. 636,7 J

c. 336,6 J

A. Pemanfaatan gelombang elektromagnetik

1) Gelombang radio (MF dan HF)

-Untuk komunikasi radio

(memanfaatkan sifat gelombang MF dan HF yang dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer, hingga dapat

mencapai tempat yang jauh)

2) Gelombang radio (UHF dan VHF)

-Untuk komunikasi satelit

( memanfaatkan sifat gelombang UHF dan VHF yang dapat menembus lapisan atmosfer (ionosfer), hingga

dapat mencapai satelit)

3) Gelombang Mikro

-Untuk pemanas microwave

-Untuk komunikasi RADAR (Radio Detection and Ranging)

-Untuk menganalisa struktur atomik dan molekul

-Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut

-Digunakan pada rangkaian Televisi

-Gelombang RADAR diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang,

membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk

menentukan arah dan posisi yang tepat.

4) Sinar Inframerah

-Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit cacar dan encok (physical therapy)

-Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tanaman yang tumbuh di bumi dengan detail

-Untuk fotografi diagnosa penyakit

-Digunakan pada remote control berbagai peralatan elektronik, alarm pencuri

-Mengeringkan cat kendaraan dengan cepat pada industri otomotif

-Pada bidang militer,dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut.

-Sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun

terhalang oleh kabut atau awan.

Standar Kompetensi Lulusan Menganalisis konsep dan prinsip gelombang, optik dan bunyi dalam berbagai penyelesaian masalah dan

produk teknologi

Indikator Menjelaskan berbagai jenis gelombang elektromagnet serta manfaat atau bahayanya dalam

kehidupan sehari-hari

Page 38: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

38 5) Sinar tampak

-Membantu penglihatan mata manusia

-Salah satu aplikasi dari sinar tampak adalah penggunaan sinar laser dalam serat optik pada bidang

telekomunikasi.

6) Sinar ultraviolet

-Untuk proses fotosintesis pada tumbuhan

-Membantu pembentukan vitamin D pada tubuh manusia

-Dengan peralatan khusus dapat digunakan untuk membunuh kuman penyakit, menyucihamakan ruangan

operasi rumah sakit berikut instrumen-instrumen pembedahan

-Untuk memeriksa keaslian tanda tangan di bank-bank

7) Sinar X (Sinar Rontgen)

-Dimanfaatkan di bidang kesehatan kedokteran untuk memotret organ-organ dalam tubuh (tulang), jantung,

paru-paru, melihat organ dalam tanpa pembedahan, foto Rontgen

-Untuk analisa struktur bahan / kristal

-Mendeteksi keretakan / cacat pada logam

-Memeriksa barang-barang di bandara udara / pelabuhan

8) Sinar gamma

-Dimanfaatkan dunia kedokteran untuk terapi kanker

-Dimanfaatkan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit

-Untuk sterilisasi makanan, bahan makanan kaleng

-Untuk pembuatan varietas tanaman unggul tahan penyakit dengan produktivitas tinggi

-Untuk mengurangi populasi hama tananaman (serangga)

-Untuk medeteksi keretakan /cacat pada logam (seperti kegunaan sinar X juga)

-Untuk sistem perunut aliran suatu fluida (misalnya aliran PDAM), mendeteksi kebocoran

B. Bahaya-bahaya yang bisa ditimbulkan gelombang elektromagnetik

1) Dapat menyebabkan kanker kulit (Sinar ultraviolet)

2) Dapat menyebabkan katarak mata(Sinar ultraviolet)

3) Dapat menyebabkan rendahnya produk ganggang (Sinar ultraviolet)

4) Dapat menghitamkan warna kulit (Sinar ultraviolet)

5) Dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh (Sinar ultraviolet)

6) Dapat menyebabkan kemandulan (Sinar gamma)

7) Dapat menyebabkan kerusakan sel/jaringan hidup manusia (Sinar X dan terutama sinar gamma)

Latihan Soal

1. Gelombang RADAR adalah gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan untuk ....

A. mengenal unsur-unsur suatu bahan

B. mencari jejak sebuah benda

C. memasak makanan dengan cepat

D. membunuh sel kanker

E. mensterilkan peralatan kedokteran

2. Di bawah ini beberapa pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan, antara lain :

1) untuk komunikasi Radio Detection and Ranging (RADAR)

2) untuk memandu pendaratan pesawat terbang

3) dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut

4) untuk komunikasi satelit

Pernyataan yang merupakan pemanfaatan dari gelombang radio adalah … .

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4

E. 1, 2, 3, dan 4

Page 39: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

39

3. Di bawah ini beberapa pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari :

1) Membantu pembentukan vitamin D pada tubuh manusia

2) Membantu dalam penglihatan mata manusia

3) Untuk memeriksa keaslian tanda tangan di berbagai bank

4) Dapat digunakan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit

Pernyataan yang merupakan pemanfaatan dari sinar ultraviolet adalah … .

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4

E. 1, 2, 3, dan 4

4. Di bawah ini beberapa pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan, antara lain :

1) Untuk mendeteksi keretakan pada logam

2) Digunakan untuk sterilisasi bahan makanan kaleng

3) Untuk memeriksa keaslian tanda tangan di berbagai bank

4) Membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut

Pernyataan yang merupakan pemanfaatan dari gelombang mikro adalah … .

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4

E. 1, 2, 3, dan 4

5. Selain bermanfaat bagi kehidupan gelombang elektromagnetik juga memilki dampak negatif, antara lain :

1) Dapat menyebabkan kanker kulit

2) Dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh

3) Dapat menyebabkan rendahnya produk ganggang

4) Dapat menyebabkan kemandulan

Pernyataan yang merupakan bahaya dari sinar ultraviolet adalah … .

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4

E. 1, 2, 3, dan 4

6. Jenis gelombang elektromagnetik yang dapat menyebabkan terjadinya kanker kulit adalah ….

a. Inframerah c. sinar gamma e. cahaya tampak

b. sinar X d. ultra violet

7. Jenis gelombang elektromagnetik yang digunakan pada sistem remote control televisi adalah ….

a. gelombang TV c. sinar gamma e. sinar tampak

b. gelombang mikro d. sinar infra merah

8. Perhatikan gambar spektrum gelombang elektromagnetik di bawah ini!

Kotak nomor 2 pada spektrum gelombang elektromagnetik di atas adalah ....

A. gelombang radar; dipantulkan oleh lapisan ionosfer

B. gelombang radio; mendeteksi dan menentukan jarak objek

Page 40: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

40

C. sinar infra merah; dibangkitkan oleh menentukan getaran eiektro dalam molekul karena efek panas

D. sinar gamma; berbahaya bagi kehidupan diserap dan diteruskan ke bumi

E. sinar ultra violet; membantu proses fotosintesis

9. Sinar merupakan gelombang elektromagnetik yang sangat berbahaya pada makhluk hidup, karena sinar

dapat menyebabkan ….

a. kanker tulang c. membuuh sel kanker e. fermentasi pada klorofil

b. kabakaran hutan d. pemanasan global

10. Perhatikan gambar spektrum gelombang elektromagnetik berikut

Berdasarkan frekuensi gelombang, maka ciri-ciri gelombang pada daerah 3 adalatr ....

A. dapat menimbulkan penyakit kanker kulit

B. tidak dapat menghitamkan film foto

C. mudah dipantulkan benda berukuran besar

D. daya tembusnya sangat besar

E. tidak banyak dihamburkan partikel udara

Standar Kompetensi Lulusan Menganalisis konsep dan prinsip gelombang, optik dan bunyi dalam berbagai penyelesaian masalah dan

produk teknologi

Indikator Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan pengamatan pada mikroskop atau teropong

Page 41: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

41

Latihan Soal

1. Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut:

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah ....

A. 20 cm

B. 24 cm

C. 25 cm

D. 27 cm

E. 29 cm

2. Pengamatan suatu objek oleh seorang siswa tidak berakomodasi menggunakan sebuah mikroskop

menghasilkan perbesaran total 90 kali. Jika diketahui perbesaran okulernya 9 kali, maka jarak fokus lensa

okuler adalah … .

A. 2,2 cm

B. 2,8 cm

C. 3,6 cm

D. 4,2 cm

E. 5,0 cm

3. Sebuah mikroskop dengan jarak titik fokus lensa objektif dan lensa okuler masing-masig 1 cm dan 5 cm.

Sebuah benda ditempatkan pada jarak 1,1 cm di depan lensa obyektif, maka perbesaran bayangan yang

dihasilkan oleh mata normal berakomodasi maksimum adalah ....

A. 40 x

B. 50 x

C. 55 x

D. 60 x

E. 66 x

4. Seorang siswa mengamati sebuah benda menggunakan mikroskop yang memiliki lensa jarak fokus

obyektif 2 cm dan jarak fokus okuler 5 cm. Siswa tersebut bermata normal dan dalam kondisi

berakomodasi maksimum. Agar diperoleh perbesaran bayangan 100 kali, maka benda harus diletakkan

sejauh … .

Page 42: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

42

A. 2,50 cm dari lensa obyektif

B. 2,20 cm dari lensa obyektif

C. 2,12 cm dari lensa obyektif

D. 2,08 cm dari lensa obyektif

E. 2,05 cm dari lensa obyektif

5. Pengamatan terhadap benda yang diletakkan 2,2 cm dari lensa obyektif sebuah mikroskop menghasilkan

bayangan berjarak 44 cm. Jarak fokus lensa okuler 4 cm, maka perbesaran mikroskop tersebut adalah … .

A. 85 kali

B. 90 kali

C. 100 kali

D. 125 kali

E. 140 kali

6. Lensa obyektif sebuah mikroskop memiliki jarak fokus 0,9 cm dan perbesaran lensa okuler 10 kali. Agar

didapatkan perbesaran total mikroskop 90 kali, maka benda harus diletakkan pada jarak … .

A. 1 cm terhadap lensa obyektif

B. 1,2 cm terhadap lensa obyektif

C. 2 cm terhadap lensa obyektif

D. 2,2 cm terhadap lensa obyektif

E. 2,5 cm terhadap lensa obyektif

7. Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop berikut ini!

Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar dan mata yang mengamati

berpenglihatan normal, perbesaran mikroskop adalah … . kali.

A. 10 D. 30

B. 18 E. 50

C. 22

8. Seorang siswa (sn = 25 cm) melakukan percobaan menggunakan mikroskop, dengan data seperti

diagram berikut.

Perbesaran mikroskop adalah . . . kali

A. 25 D. 45

B. 30 E. 50

C. 40

9. Perhatikan diagram pembentukan bayangan pada mikroskop berikut.

Page 43: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

43

Jarak benda terhadap lensa objektif 1,1 cm, jarak fokus objektif 1 cm dan jarak fokus okuler 5 cm

maka perbesaran bayangan mikroskop tersebut adalah .... (Sn = 25 cm)

A. 25 kali D. 50 kali

B. 30 kali E. 55 kali

C. 40 kali

10. Perhatikan gambar pembentukan bayangan pada teropong berikut ini!

Panjang teropong 110 cm dan jarak fokus lensa objektif 1 m. Perbesaran teropong untuk mata tidak

berakomodasi adalah ....

A. 20 kali

B. 15 kali

C. 10 kali

D. 8 kali

E. 5 kali

11. Perhatikan gambar jalannya sinar pada teropong berikut!

Jika jarak lensa objektif dengan lensa okuler (d) besarnya 11 kali jarak fokus lensa okuler maka

perbesaran yang dihasilkan teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah ….

A. 10 kali

B. 16 kali

C. 21 kali

D. 30 kali

E. 50 kali

Hukum I Kirchhoff

Hukum II Kirchhoff

Langkah Langkah Langkah Penyelesaian:

1. Lengkapi tanda pada kutub-kutub GGL dengan benar. (kutub panjang adalah kutub positif)

Standar Kompetensi Lulusan Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya dalam berbagai

penyelesaian masalah.

Indikator Menentukan besaran-besaran listrik pada suatu rangkaian berdasarkan hukum Kirchhoff

Page 44: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

44

2. Buat permisalan arah loop (usahakan searah dengan arus)

3. GGL positif jika putaran loop bertemu pertama kali dengan kutub positif GGL, dan sebaliknya.

GGL bernilai negatif, karena putaran

loop bertemu kutub negatif dulu.

4. Arus positif jika searah loop, dan sebaliknya.

Pada gambar I bernilai positif, karena searah dengan arah loop.

5. Jika hasil akhir arus bertanda negatif, berarti arah yang sebenarnya berlawanan dengan permisalan loop

tadi.

Rangkaian Resistor

1. Perhatikan gambar di samping!

Arus listrik yang mengalir pada hambatan R2 adalah ....

A. 0,7 A

B. 1,3 A

C. 2,0 A

D. 3,0 A

E. 3,3 A

Page 45: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

45 2. Perhatikan gambar susunan hambatan di bawah ini!

Besar kuat arus yang melalui R1 adalah....

A. 2,0 A D. 4,5 A

B. 2,5 A E. 5,0 A

C. 4,0 A

3. Perhatikan rangkaian resistor berikut!

Nilai kuat arus I dalam rangkaian adalah . . . A.

A. 1,5 D. 4,5

B. 2,5 E. 5,0

C 3,0

4. Perhatikan rangkaian berikut ini!

Nilai tegangan di R1 sebesar . . . volt.

5. Perhatikan gambar di bawah ini!

Besar kuat arus yang melalui rangkaian di atas adalah...A.

6. Perhatikan gambar rangkaian berikut!

Bila R1 = 2 Ω, R2 = 3 Ω, R3 = 5 Ω, maka besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah

....

Page 46: MODUL FISIKA · Massa benda tersebut adalah .... A. 623,0 gram B. 620,3 gram C. 326,0 gram D. 316,0 gram E, 300,0 gram Ringkasan Materi Misal diberikan tiga vektor sebagai berikut

46 7. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini!

Besar kuat arus pada rangkaian adalah ....

8. Dari gambar rangkaian di samping, besar kuat arus yang

mengalir pada rangkaian listrik adalah ....

A. 3 A

B. 4 A

C. 6 A

D. 8 A

E. 12 A

9. Perhatikan rangkaian berikut!

Arus yang melewati R3 sebesar. . . A.

A. 1,2 D. 4,5

B. 2,5 E. 5,0

C. 3,6

10. Perhatikan rangkaian listrik berikut ini:

Jika hambatan dalam baterai diabaikan, maka kuat arus pada R1 adalah ....

A. 0,8 A

B. 0,9 A

C. 1,0 A

D. 1,2 A

E. 1,5 A

11. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

Besar daya disipasi pada hambatan 3C) adalah ....

A. 4 watt

B. 8 watt

C. l2watt

D. 16 watt

E. 20 wat