Wahyu Eko Nugroho Pemalang

Tuesday, June 3, 2014

KUMPULAN SOAL FISIKA

Berikut saya sediakan link download soal fisika

Kelas XI
SOAL UKK FISIKA SEMESTER 2 2010/2011

Ditulis Wahyu Eko Nugroho Pada Tuesday, June 03, 2014 Komentar

SOAL FISIKA KELAS XI SEMESTER 2 EDISI MEI 2012

Rotasi Benda Tegar (Edisi Mei 2012)

1.    Perhatikan gambar di bawah! Apabila OP=50 cm dan gaya F= 100 N, maka momen gaya terhadap titik O adalah...
a.    50 Nm            d. 125 Nm
b.    75 Nm            e. 150 Nm
c.    100 Nm

2.    Suatu gaya mengenai sebuah partikel yang massanya 200 gr dan jari-jarinya 50 cm menyebabkan partikel berotasi dengan percepatan sudut tertentu . Jika momen gaya sebesar 8 Nm maka percepatan sudut tersebut adalah adalah... rad/s2
a.    150             c. 170             e. 190
b.    160            d. 180

3.    Perhatikan gambar di samping ! Suatu sistem keseimbangan yang terdiri dari 3 buah tali. Bila sistem

dalam keadaan seimbang, maka besar tegangan tali T1 adalah...N

a.    100        d. 400
b.    200        e. 500
c.    300

4.    Pada sebuah batang yang massanya diabaikan bekerja 3 buah gaya F1, F2 dan F3. Jika AB = 2 m, BC = 4 m , F1 = F2 = 5 N dan F3 = 10 N. Besar resultan gaya dan letak titik tangkap ke-3 gaya dari titik acuan B adalah...
a.    10 N dan 5 m di kanan B     d. 20 N dan 10 m di kanan B
b.    10 N dan 5 m     di kiri B        e. 20 N dan 2 m di kanan B
c.    15 N dan 0,5 m di kanan B

5.    Perhatikan gambar di bawah ini, sebuah batang homogen panjangnya L dan beratnya 200 N digantungkan beban beratnya 440 N pada jarak ¼ L dari B, besar gaya oleh masing-masing penyangga adalah…
a.    FA = 110 N dan FB = 210 N                                                                                                      b.    FA = 420 N dan FB = 210 N
c.    FA = 430 N dan FB = 210 N
d.    FA = 210 N dan FB = 210 N
e.    FA = 210 N dan FB = 430 N

6.    Sebuah katrol pejal bermassa 10 kg pada masing-masing ujung tali digantungi beban 5 kg dan 10 kg, percepatan benda adalah…..m/s2
a.    1
b.    2
c.    2,5
d.    3
e.    4

7.    Sebuah benda tagar berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Kecepatan linear benda yang berjarak 0,5 m dari sumbu putar adalah….m/s
a.    2,5
b.    5
c.    7,5
d.    10
e.    25

8.    Sebuah silinder pejal ( I = ½ mR2) dilepaskan pada bidang miring setinggi 30 m, kecepatan linear silinder di kaki bidang jika menggelinding tanpa selip sebesar….m/s
a.    10
b.    15
c.    20
d.    25
e.    30

KD : 2.2 Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statick dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
Fluida

9.    Faktor yang menentukan tekanan pada zat cair/hidrostatis adalah...
a. massa jenis zat cair
b. massa jenis dan volume zat cair
c. volume dan kedalaman zat cair
d. massa jenis dan kedalaman zat cair
e. massa jenis , volume dan kedalaman zat cair
10.    Makin dalam suatu benda terhadap permukaan zat cair, tekanannya...
a. tetap
b. makin besar
c. makin kecil
d. tergantung massa jenis
e. fergantung gravitasi

11.    Pipa U diisi air, kemudian salah satu kakinya diisi minyak hingga perbedaan permukaan air antara dua kaki naik 24 cm. Jika massa jenis air 1 gr cm¬-3 dan massa jenis minyak 0,8 gr cm-3 , maka tinggi minyak adalah...
a. 10 cm
b. 16 cm
c. 20 cm
d. 30 cm
e. 35 cm

12.    Sebuah benda beratnya di udara 20 N dan di dalam air 18 N, apabila massa jenis air                1000 kgm3 dan g = 10 ms-2 , maka massa jenis benda itu adalah...kg/m3
a. 40.000
b.30.500
c. 30.000
d. 20.500
e. 10.000

13.    Serangga dapat berjalan di atas air karena...
a. berat jenis serangga sama dengan berat jenis air
b. berat jenis serangga lebih kecil dari pada berat jenis air
c. ada gaya Ar chimedes
d. adanya tegangan permukaan air
e. berat serangga lebih kecil dari gaya Archimedes
14.    Di bawah ini adalah faktor –faktor yang mempengaruhi besar kecilnya kapilaritas, kecuali...
a. tegangan permukaan
b. garis tengah pipa pembuluh
c. massa jenis zat cair
d. sudut kontak
e. panjang permukaan zat cair

15.    Perhatikan gambar pipa venturimeter berikut ini !

Luas penampang A1 = 5 cm2 dan A2 = 4 cm2. Jika g = 10 ms-2, maka kecepatan air yang memasuki pipa venturimeter adalah ….
a.    45 m s-1
b.    25 m s-1
c.    9 m s-1
d.    5 m s-1
e.    4 m s-1

KD : 3.1 Mendeskripsikan sifat-sifat gas ideal monoatomik
3.2 Menganalisis perubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan hukum termodinamika

Gas Ideal dan Termodinamika (Edisi Mei 2012)

16.    Suatu partikel gas memiliki energi kinetik 6,68 x 10-21 J. Jika Suhu partikel gas tersebut dinaikkan 2 kali lipat maka energi kinetiknya menjadi…..x10-21 J
a.    3,34
b.    6,68
c.    12,36
d.    13,36
e.    14,36

17.    Supaya kecepatan efektif suatu partikel gas menjadi 3 kali semula maka suhu gas tersebut harus ditingkatkan menjadi ... kali semula
a. ½
b. ¼
c. 2
d. 4
e. 9

18.    Perbandingan kelajuan efektif antara molekul-molekul gas hidrogen (M = 2 gr/mol) dengan molekul-molekul gas oksigen (M = 32 gr/mol) adalah...
a. 8
b. 4
c. ¼
d. 1/8
e. 1/16

19.    Suatu sistem mengalami proses adiabatik. Berarti sistem …
a.    Pada tekanan tetap
b.    Pada volum tetap
c.    Pada suhu tetap
d.    Semua kondisi berubah
e.    Pada jumlah kalor tetap

20.    Sejumlah 0,2 mol gas monoatomik mempunyai suhu 77 0 C . Gas tersebut dipanaskan pada tekanan tetap sehingga suhunya menjadi 2770C , maka energi dalam sistem adalah...( R= 8,31 J/mol.K)
a. 83,1 J
b. 498,6 J
c. 1.163 J
d. 1.630 J
e.1.160 J

21.    Pada siklus Carnot bila T1= 400 K, T2= 300 K dan kalor yang diserap 104 J, maka besar kalor yang dilepaskan adalah...
a. 7,5 x 103 J
b. 5,0 x 103 J
c. 3,5 x 103 J
d. 2,5 x 103 J
e. 2,0 x 103 J

22.    Sebuah mesin Carnot memiliki efisiensi 60 % menggunakan reservoar suhu panas yang bersuhu 727 0C dan reservoar suhu rendah adalah...
a. 1270C
b. 2270C
c. 3000C
d. 4000C
e. 4270C
23.    Reservoir suhu tinggi mesin Carnot mempunyai efisiensi 30% adalah 600 K. Dengan reservoir suhu rendah yang tetap agar efisiensi menjadi 40% , maka suhu reservoar suhu tingginya harus dinaikkan nenjadi...
a. 600 K
b. 700 K
c. 800 K
d. 900 K
e. 960 K
24.    Massa jenis suatu gas ideal pada suhu awal T dan tekanan awal p adalah ρ. Jika tekanan gas dijadikan 1,5 p dan suhunya dijadikan 3T, maka massa jenis gas tersebut pada keadaan akhir adalah ....
a.    0,2 ρ
b.    0,4 ρ
c.    0,5 ρ
d.    3 ρ
e.    4,5 ρ

25.         Energi kinetik gas dipengaruhi oleh :
(1)    volume gas
(2)    jenis gas
(3)    suhu mutlak gas
(4)    banyaknya derajat kebebasan
Yang benar adalah ….
a.    (1) dan (2)
b.    (2) dan (3)
c.    (3) dan (4)
d.    (1) dan (3)
e.    (2) dan (4)

26.    Sebuah mesin kalor Carnot bekerja di antara dua reservoir bersuhu 127oC dan 27oC. Jika mesin tersebut menyerap kalor 4000 J, maka usaha yang dilakukan oleh mesin adalah ….
a.    7000 J
b.    3150 J
c.    1000 J
d.    900 J
e.    850 J

27.    Mesin carnot dioperasikan antara 2 reservoir . Efisiensi mesin tersebut 40% pada suhu tinggi T1 = 27 oC. Supaya efisiensinya naik 60%, maka suhu tinggi harus dinaikkan :
a.    250 K
b.    300 K
c.    450 K
d.    550 K
e.    500 K
28.    Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada diagram p-V di bawah ini. Kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah …..kJ

a.    400
b.    600
c.    800
d.    1000
e.    1200
29.    Gas dalam ruang tertutup bersuhu 100 K dan tekanan 7 atm serta volumenya 8 L. Bila gas dipanasi sampai 300 K, tekanan naik menjadi 8 atm, maka volume gas menjadi.…
a.    3 L
b.    7 L
c.    8 L
d.    9 L
e.    21 L

30.    Jika suhu dalam tabung yang berisi gas dinaikkan maka...
1)    Energi kinetik gas bertambah
2)    Energi kinetik gas berkurang
3)    Gas bergerak semakin cepat
4)    Gas bergerak semakin lambat
Pernyataan yang paling benar adalah ....
a.    1),2), dan 3)
b.    1) dan 3)
c.    2) dan 4)
d.    4)
e.    Semua benar

Ditulis Wahyu Eko Nugroho Pada Tuesday, June 03, 2014 Komentar

Saturday, May 24, 2014

Game Stress

Ditulis Wahyu Eko Nugroho Pada Saturday, May 24, 2014 1 Komentar

Sunday, May 11, 2014

Soal dan Pembahasan Permasalahan Fokus Suatu Hiperbola

Permasalahan yang melibatkan fokus suatu hiperbola banyak kita jumpai di berbagai bidang. Seperti permasalahan fokus pada elips, hanya beberapa informasi hiperbola yang nantinya akan diketahui. Untuk itu, kita harus memanipulasi persamaan hiperbola yang diberikan atau bahkan membangun persamaan hiperbola dari suatu informasi tertentu untuk menentukan selesaian yang diberikan.

Soal 1: Menerapkan Karakteristik Hiperbola—Lintasan dari Suatu Komet

Komet-komet yang memiliki kecepatan yang sangat tinggi tidak dapat dipengaruhi oleh gravitasi matahari, dan akan mengitari matahari dengan lintasan berbentuk hiperbola dengan matahari sebagai salah satu titik fokusnya. Jika lintasan komet yang diilustrasikan oleh gambar di bawah dapat dimodelkan oleh persamaan 2.116x2 – 400y2 = 846.400, seberapa dekatkah komet tersebut dengan matahari? Anggap satuannya dalam jutaan mil.

Pembahasan Pada dasarnya, dalam permasalahan ini kita diminta untuk menentukan jarak antara fokus dengan titik puncak hiperbola. Dengan menuliskan persamaan yang diberikan ke dalam bentuk standar,

Sehingga, kita peroleh p = 20 (p2 = 400) dan q = 46 (q2 = 2.116). Dengan menggunakan persamaan fokus untuk menentukan f dan f2, kita mendapatkan,

Karena p = 20 dan |f| = 50, jarak komet tersebut dengan matahari adalah 50 – 20 = 30 juta mil atau sekitar 4,83 × 107 kilometer.

Soal 2: Lokasi dari Suatu Badai

Dua orang ahli meteorologi melihat badai dari tempat mereka tinggal. Tempat tinggal dua orang ahli meteorologi tersebut berjarak 4 km (4.000 m). Ahli meteorologi pertama, yang jaraknya lebih jauh dari badai, mendengar suara petir 9 detik setelah ahli meteorologi kedua. Jika kecepatan suara 340 m/s, tentukan persamaan yang dapat memodelkan lokasi dari badai tersebut.

Pembahasan Misalkan M1 merupakan ahli meteorologi pertama dan M2 merupakan ahli meteorologi kedua. Karena M1 mendengar petir 9 detik setelah M2, maka lokasi M1, 9 ∙ 340 = 3.060 m lebih jauh dari M1 terhadap lokasi badai. Atau apabila disimbolkan, |M1S| – |M2S| = 3.060. Himpunan semua titik S yang sesuai dengan persamaan ini akan membentuk suatu grafik hiperbola, dan kita akan menggunakan fakta ini untuk membangun suatu persamaan yang memodelkan semua kemungkinan dari lokasi badai tersebut. Selanjutnya, mari kita gambar informasi-informasi di atas pada koordinat Cartesius sehingga M1 dan M2 terletak pada sumbu-x dan titik asal (0, 0) kita buat sebagai pusatnya.

Dengan selisih konstannya 3.060, kita mendapatkan 2p = 3.060 sehingga p = 1.530. Karena jarak antara M1 dan M2 adalah 4.000, maka jarak antara pusat dengan M1 atau M2adalah f = 1/2 ∙ 4.000 = 2.000. Dengan menggunakan persamaan fokus, kita mendapatkan

Sehingga, persamaan lokasi dari badai tersebut adalah

Ditulis Wahyu Eko Nugroho Pada Sunday, May 11, 2014 Komentar

Fokus dari Suatu Hiperbola

Seperti pada elips, fokus dari suatu hiperbola banyak diterapkan dalam berbagai bidang. Sistem navigasi radio jarak jauh (yang biasa disebut LORAN, kependekan dari long distance radio navigation system), dapat digunakan untuk menentukan letak dari suatu kapal laut dan pesawat terbang karena menerapkan karakteristik dari hiperbola. Cermin hiperbolis juga digunakan pada beberapa teleskop, karena cermin tersebut memiliki sifat bahwa setiap berkas cahaya yang datang dari satu fokus akan dipantulkan ke fokus lainnya. Untuk memahami beberapa contoh penerapan sifat hiperbola di atas, kita akan mendefinisikan hiperbola secara analitis.

Definisi Hiperbola
Diberikan dua titik f1 dan f2 pada suatu bidang, hiperbola adalah himpunan semua titik (x, y) sedemikian sehingga selisih jarak antara f1 ke (x, y) dan f2ke (x, y) merupakan suatu konstanta positif. Apabila disimbolkan,

Dua titik f1 dan f2 disebut sebagai fokus-fokus hiperbola, dan titik-titik (x, y) berada pada grafik hiperbola.

Untuk lebih memahami definisi hiperbola di atas, perhatikan gambar hiperbola berikut.

Seperti halnya pada definisi analitis dari elips, dapat ditunjukkan bahwa nilai dari konstanta k adalah 2p (untuk hiperbola horizontal). Untuk menentukan persamaan hiperbola dalam bentuk p dan q, kita gunakan pendekatan yang serupa dengan elips, yaitu dengan menggunakan rumus jarak.

Dengan f adalah jarak fokus ke titik pusat hiperbola. Selanjutnya kita manipulasi persamaan di atas.

Dari definisi hiperbola, kita mendapatkan 0 < p < f, sehingga f2 > p2 dan f2 – p2 > 0. Agar persamaan di atas menjadi lebih sederhana, kita dapat memisalkan q2 = f2 – p2 kemudian kita substitusi persamaan tersebut ke dalam persamaan hiperbola di atas. Diperoleh,

Dari persamaan tersebut, dengan mudah kita dapat menentukan titik potong grafik persamaan hiperbola horizontal tersebut dengan sumbu-x adalah (±p, 0). Selain itu, kita juga dapat mengetahui bahwa grafik persamaan tersebut tidak berpotongan dengan sumbu-y.

Ditulis Wahyu Eko Nugroho Pada Sunday, May 11, 2014 1 Komentar

Perbedaan antara Persamaan-persamaan Lingkaran, Elips, dan Hiperbola

Terdapat beberapa macam kurva dalam keluarga irisan kerucut, 3 di antaranya adalah lingkaran, elips, dan hiperbola. Pada contoh berikut, kita akan mengidentifikasi jenis kurva apa yang dibentuk oleh persamaan-persamaan yang diberikan, tanpa melukis grafik persamaannya. Seperti yang akan kita ketahui, jenis-jenis persamaan yang bersesuaian akan memiliki karakteristik tertentu yang dapat membantu kita untuk membedakan antara persamaan satu dengan persamaan lainnya.

Contoh: Mengidentifikasi Irisan Kerucut dari Persamaannya

Identifikasi masing-masing persamaan berikut apakah merupakan persamaan lingkaran, elips, ataukah hiperbola. Berikan alasanmu dan tentukan titik pusatnya, tetapi jangan menggambar grafik-grafiknya.

y2 = 36 + 9x2
4x2 = 16 – 4y2
x2 = 225 – 25y2
25x2 = 100 + 4y2
3(x – 2)2 + 4(y + 3)2 = 12
4(x + 5)2 = 36 + 9(y – 4)2

Pembahasan

Dengan menulis persamaannya menjadi y2 – 9x2 = 36, kita memperoleh a = 0 dan b = 0. Karena persamaan tersebut memuat selisih suku-suku berderajat dua, maka persamaan tersebut merupakan persamaan hiperbola (vertikal). Titik pusat dari hiperbola tersebut adalah (0, 0).
Kita tulis kembali persamaan tersebut menjadi 4x2 + 4y2 = 16, kemudian membagi kedua ruas dengan 4, maka kita akan memperoleh persamaan x2 + y2 = 4. Persamaan tersebut merupakan persamaan lingkaran berjari-jari 2 dan memiliki titik pusat di (0, 0).
Persamaan x2 = 225 – 25y2 dapat ditulis menjadi x2 + 25y2 = 225. Persamaan tersebut terdiri dari penjumlahan suku-suku berderajat dua yang memiliki koefisien berbeda. Sehingga, persamaan tersebut merupakan persamaan elips yang memiliki titik pusat di (0, 0).
Dengan menulis kembali persamaan yang diberikan menjadi 25x2 – 4y2 = 100, kita dapat melihat persamaan tersebut memuat pengurangan suku-suku berderajat dua. Sehingga, persamaan tersebut merupakan persamaan dari hiperbola (horizontal) dengan titik pusat di (0, 0).
Persamaan yang diberikan memiliki bentuk pemfaktoran dan memuat penjumlahan suku-suku berderajat dua dengan koefisien yang berbeda. Persamaan ini merupakan persamaan suatu elips dengan titik pusat di (2, –3).
Setelah kita tulis kembali persamaan yang diberikan menjadi 4(x + 5)2 – 9(y – 4)2 = 36, kita dapat mengamati bahwa persamaan tersebut memuat pengurangan suku-suku berderajat dua yang memiliki koefisien berbeda. Sehingga, persamaan tersebut merupakan persamaan suatu hiperbola horizontal dengan titik pusat di (–5, 4).

Dari 5 soal latihan di atas, kita sudah dapat membedakan antara persamaan-persamaan lingkaran, elips, dan hiperbola. Persamaan-persamaan lingkaran dan elips memuat penjumlahan suku-suku berderajat dua. Akan tetapi, suku-suku berderajat dua pada persamaan lingkaran memiliki koefisien yang sama. Sebaliknya, suku-suku berderajat dua pada persamaan elips memiliki koefisien yang berbeda. Pada hiperbola, persamaannya memuat pengurangan suku-suku berderajat dua.

Ditulis Wahyu Eko Nugroho Pada Sunday, May 11, 2014 Komentar

Persamaan Hiperbola

Seperti kita ketahui, hiperbola merupakan salah satu keluarga irisan kerucut yang dibentuk akibat irisan bidang yang tegak lurus dengan selimut kerucut. Suatu hiperbola memiliki 2 bagian simetris yang disebut cabang, yang terbuka ke arah yang saling berlawanan. Walaupun cabang-cabang tersebut terlihat menyerupai parabola, nantinya kita akan menginvestigasi bahwa cabang-cabang tersebut dan parabola merupakan kurva yang sangat berbeda.

Perhatikan bahwa persamaan Ax2 + By2 = F merupakan persamaan suatu lingkaran apabila A = B dan juga merupakan persamaan suatu elips jika A ≠ B. Dua kasus tersebut memuat penjumlahan suku-suku berderajat dua. Selanjutnya mungkin kita akan bertanya-tanya, bagaimana jika persamaannya berupa pengurangan suku-suku berderajat dua. Perhatikan persamaan 9x2 – 16y2 = 144. Dari persamaan tersebut kita dapat mengetahui bahwa titik pusatnya adalah titik asal (0, 0) karena tidak ada pergeseran pada variabel x dan y (a dan b keduanya adalah 0). Dengan menggunakan metode perpotongan kurva, kita dapat menggambar grafik tersebut dan menghasilkan suatu grafik hiperbola.

Contoh 1: Menggambar Grafik Hiperbola Pusat

Gambarlah grafik persamaan 9x2 – 16y2 = 144 dengan menggunakan perpotongan kurva dan beberapa titik tambahan jika diperlukan.

Pembahasan Dengan substitusi x = 0, kita akan menentukan perpotongan kurva tersebut dengan sumbu-y.

Karena nilai y2 tidak pernah negatif, kita dapat menyimpulkan bahwa kurva tersebut tidak memiliki titik potong terhadap sumbu-y. Selanjutnya, kita substitusi y = 0 untuk menentukan titik potongnya terhadap sumbu-x.

Dengan mengetahui bahwa grafik tersebut tidak memiliki titik potong terhadap sumbu-y, kita pilih nilai x yang lebih dari 4 dan kurang dari –4 untuk membantu sketsa grafik tersebut. Dengan menggunakan x = 5 dan x = –5 menghasilkan,

Dengan memplot titik-titik yang telah kita temukan di atas kemudian menghubungkannya dengan kurva halus, dan karena kurva tersebut tidak berpotongan dengan sumbu-y, maka grafik dari persamaan yang diberikan dapat digambarkan sebagai berikut.

Karena hiperbola di atas memotong sumbu simetri horizontalnya, maka hiperbola di atas disebut sebagai hiperbola horizontal. Titik-titik (4, 0) dan (–4, 0) disebut sebagaititik-titik puncak, dan titik pusat dari hiperbola selalu berada di tengah-tengah titik puncak parabola tersebut. Jika titik pusat hiperbola berada pada titik (0, 0), maka hiperbola tersebut disebut sebagai hiperbola pusat. Sebagai catatan, titik pusat hiperbola bukan merupakan bagian dari kurva, sehingga titik pusat hiperbola di atas, titik yang berwarna biru, digambarkan sebagai titik yang terbuka. Garis yang melewati titik pusat dan titik-titik puncak hiperbola disebut sebagai sumbu transversal, sedangkan garis yang melalui titik pusat dan tegak lurus dengan sumbu transversal ini disebut sebagai sumbu konjugasi.

Pada contoh 1, koefisien dari x2 merupakan bilangan yang positif kemudian dikurangkan dengan 16y2: 9x2 – 16y2 = 144. Hasil yang diperoleh merupakan hiperbola horizontal. Jika suku-y2 positif kemudian dikurangkan dengan suku yang memuat x2, hasilnya merupakan suatu hiperbola vertikal. Lebih jelasnya perhatikan gambar berikut.