modul fisika · massa benda tersebut adalah .... a. 623,0 gram b. 620,3 gram c. 326,0 gram d. 316,0...
TRANSCRIPT
1
MODUL FISIKA
BIMBINGAN BELAJAR INTENSIF (BBI)
SMA MUHAMMADIYAH 1 JOMBANG
TAHUN PELAJARAN 2015 / 2016
Samsul Muarif, S.Pd
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
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.
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
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
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.
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
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
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..
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
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.
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 ∑
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 ( )
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.
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
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
….
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.
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
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..
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
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.
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
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.
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.
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 … .
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
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
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.
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
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
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.
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
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!
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.
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
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
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
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
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
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
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 … .
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.
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
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
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
....
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