SOAL DAN JAWABAN FISIKA KELAS XI SEMESTER 2 |pembelajaranfisika

SOAL DAN JAWABAN FISIKA KELAS XI SEMESTER 2
Uji Pemahaman Bab 7

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

a)    Berat peti
b)   Tekanan maksimum pada tanah
c)    Tekanan minimum pada tanah
Penyelesaian
Diketahui :
V peti    =  2 m x 3 m x 4 m
=  24 m3.
peti  = 300 kg/m³.
g             = 10 m/s².
Ditanya :
a)    W peti
b)   P max
c)    P min
Jawab :
a)    m            = . V
= 3000 . 24
= 72.000 kg
w            = m . g
= 72 . 10³ . 10
= 72. 10⁴ kg
b)   P max    =
=
=
= 12 . 10⁴ Pa
c)    P min     =
=
=
= 6 . 10⁴ Pa

1. a.  seorang wanita yang mempunyai massa 50 kg meletakkan seluruh berat badannya  pada salah satu hak sepatunya ketika berjalan diatas lantai kayu. Luas alas hak sepatunya 1 cm² . hitung tekanannya ketika berjalan diatas lantai.

b.  Seekor gajah bermassa 1 ton (1000 kg) meletakkan seluruh berat badannya pada kedua kakinya ketika berjalan diatas lantai kayu. Luas alas tiap kakinya adalah 250  cm² . hitung tekanan gajah ketika berjalan diatas lantai.
c.  Manakah yang lebih merusak lantai kayu, wanita atau gajah ? (g = 10 m/s²)
Penyelesaian

1. P    =  =  = 5 . 10⁶ Pa.
2. Diketahui :

m   = 1000 kg
w   = 10.000 N
A    = 250 cm² x 2 = 500 cm²
= 5 . 10^-2 m²
Ditanya :
P = ?
Jawab :
P = =  = 2 . 10⁵ N/m².

1. g = 10 m/s².

Tekanan hak sepatu wanita lebih merusak kayu karena tekanan wanita > gajah.

1. 3. Gunakan g = 9,8 m/s²

Hitung tekanan hidrostatis pada kedalaman 75 cm di dalam :
a)    air (massa jenis = 1000 kg/m³ );
b)   minyak (massa jenis = 800 kg/m³ );
c)    raksa ( massa jenis = 13 600 kg/m³ ).
Penyelesaian
Diketahui :
g    =    9,8 m/s².
h   =    75 cm
=    0,75 m
Ditanya :

1. Ph air (air = 1000kg/m³)
2. Ph minyak (minyak = 800 kg/m³)
3. Ph raksa (raksa = 13.600 kg/m³)

Jawab :

1. Ph = . g . h

= 1000 . 9,8 . 0,75
= 7350 N/m²
= 7350 Pa

1. Ph = . g . h

= 800 . 9,8 . 0,75
= 5880 N/m²
= 5880 Pa

1. Ph = . g . h

= 13.600 . 9,8 . 0,75
= 99.960 N/m²
= 99.960 Pa

1. Berapa jauh Anda harus harus menyelam agar mengalami tekanan hidrostatis 1 atm ( 101 321 Pa )

Penyelesaian
Ph    =  air . g . h
h       =
=
= 10,33 m.

1. Hitunglah tekanan dalam kedalaman 3 m di dalam sebuah danau jika tekanan atmosfer:
   1. Diabaikan
   2. Diperhitungkan

Penyelesaian
Diketahui :
h          =    3 m
g          =    9,8 m/s²
Po       =    1,01 . 10⁵ Pa
air  =    100 kg/m³
Ditanya :

1. P diabaikan
2. P dihitung

Jawab :

1. Diabaikan

P    =    . g . h
=    100 kg/m³ . 9,8 m/s² . 3 m
=    29,4 . 10³ Pa

1. Dihitung

P    =    Po + . g . h
=    1,01 . 10⁵ Pa _­­­+ 29,4 . 10³ Pa
=    1,304 . 10⁵ Pa

1. Berapakah kedalaman danau yang memiliki tekanan 2,5 atm? 1 atm = 1,01 × 10⁵ Pa.

Penyelesaian
Diketahui :
P   = 2,5 atm
= 2,5 (1,01 . 10⁵)
= 2,525 . 25 . 10⁴
= 63,125 . 10⁴
= 631.250
Ditanya :
h   = ?
Jawab :
P   = Po + . g . h
. g . h = P – Po
h          =
=
= 15,5 m

1. Pipa U pada gambar di samping berisi minyak dan raksa. Tinggi kolom minyak   15 cm dan selisih tinggi raksa pada kedua kaki adalah h . Jika massa jenis minyak 800 kg/m³ dan raksa 13 600 kg/m³ , hitung h .

Penyelesaian
Diketahui :
h minyak   = 15 cm
minyak = 800 kg/m³
raksa = 13.600 kg/m³
Ditanya :
h_B =  ?
Jawab :
P_A = P_B
Po + minyak.g .h_A = Po + raksa.g.h_B
minyak h_A = raksa h_B
800 . 15                          = 13.600 h_B
12.000                            = 13.600 h_B
h_B =
= 0,88 cm

1. Sebuah pompa hidrolik memiliki pengisap kecil yang diameternya 10 cm dan pengisap  besar yang diameternya 25 cm. Jika pengisap kecil ditekan dengan gaya F, pada pengisap besar  dihasilkan gaya 1200 N. Hitunglah besar gaya F.

Penyelesaian
Diketahui :
D₁ = 10 cm
D₂ = 25 cm
F₂ = 1.200 N
Ditanya :
F₁ = ?
Jawab :
=
=
=
. 625 =       120.000
=
=    192 N

1. Pada sistem yang tampak pada gambar, silinder kiri L  luas penampangnya        800 cm² dan diberi beban 600 kg. Pengisap kanan S, luas penampangnya 25 cm² sedang beratnya dapat diabaikan. Sistem diisi oli dengan ρ =  0,80 g/cm³. Supaya system seimbang maka besar F  adalah

Penyelesaian
Diketahui :
A_L =    800 cm²
=    800 x 10^-4 m²
A_s =    25 cm2
=    25 x 10^-4 m²
oli  =    0,80 gr/cm³
=    800 kg/m³
Ditanya :
F          =    ?
Jawab :
P1                          =    P2
=     g h
=    +800.10. 8
=    +64.000
=    +64 . 10³
6000 . 25 . 10^-4 =    .800.10^-4+64.10³
800                   =    150.000 + 64.000
800                   =    214.000
=
=    2.675 N

1. Sebuah balok dengan ukuran 0,2 m × 0,1 m × 0,3 m digantung vertikal dari seutas kawat ringan. Tentukan gaya apung pada balok jika balok itu:
   1. dicelupkan seluruhnya dalam minyak ( ρ = 800 kg/m³ );
   2. dicelupkan ³/₄ bagian dalam air ( ρ = 1000 kg/m³ );
   3. dicelupkan ¹/₅ bagian dalam raksa ( ρ = 13 600 kg/m³ ).

Penyelesaian
Jawab :

1. Fa  =    _m . v . g

=    800 . 6 . 10^-3 . 10
=    48 N

1. Fa  =    _a . g . V_z

=    10³ . 10 . ¾ V_k
=    10⁴ . ¾ . 6 . 10^-3
=    45 N

1. Fa  =    _raksa . v .g

= 13600 . 1/5 (V_k) g
= 13600 . 1/5 . 6 .10^-3 . 10
=163,2 N

1. Berat sebuah benda ketika ditimbang di udara adalah 6,0 N, tetapi ketika ditimbang di dalam suatu cairan adalah 4,2 N. Jika massa jenis benda adalah 3000 kg/m³, tentukan massa jenis fluida.

Diket. :
Wu _­= 6,0 N
Wz = 4,2 N
_b = 3000 kg/m³
Ditanya : _{z : ?
Jawab :}
Fa           =  Wa – Wz
=  6 – 4,2
= 1,8 N
=
= 900 kg/m³

1. Sebuah balok alumunium tidak berongga yang massanya 1 kg digantung pada kait sebuah neraca pegas. Jika massa jenis alumunium 2,5 × 10³ kg/m³, berapa hasil bacaan neraca pegas ketika balok alumunium:
   1. di udara
   2. tercelup seluruhnya di dalam air

Penyelesaian
Diketahui :
m     =       1 kg
_alcohol =    2,5 . 10³ kg/m³
V                =     = = 4.10^-4m³
Ditanya :

1. T_udara =             ?
2. T_air =             ?

Jawab :

1. W_u =           m . g

=           1 . 10
=           10 N
T-W_u =  0
T  =    W_u
T  =    10 N
T + F_A =    W_b
F_A =
=    10³ . 10 . 4 . 10^-4
=    4 N
T + F_A =    W_b
T           =    10 – 4
=    6 N

1. Sebuah benda dicelupkan ke dalam alkohol ( ρ = 0,9 g/cm³ ). Jika  ⅓ bagian benda muncul dipermukaan alkohol, berapakah massa jenis benda itu?

Penyelesaian
Diketahui :
alcohol     =    0,9 g/cm3
Ditanya :
benda       = ?
Jawab :
benda       =
=    0,9 . 10³ . 2/3
=    600 kg/m³

1. Balok yang tingginya 20 cm dan massa jenisnya 0,75 g/cm³ mengapung diatas cairan yang massa jenisnya 1,2 g/cm³. Berapakah tinggi balok yang muncul di permukaan zat cair?

Penyelesaian
Diketahui :
h          =    20 cm
_b =    0,75 gr/cm³
_f =    1,2 gr/cm³
Ditanya :
h muncul dipermukaan?
Jawab :
_b =
_b =
_b . h_b =    _f . h_bf
h_bf =
=
=    12,5 cm (yang tercelup)
h_b yang muncul dipermukaan
h = 20 – 12,5 = 7,5 cm

1. 15. Suatu benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 50% volum benda berada  di dalam air, 30% di dalam minyak, dan sisanya berada di atas massa jenis minyak = 0,8  g permukaan minyak. Jika /cm³, maka massa jenis benda tersebut adalah  ( dalam g/cm³ ).

_b =
=    0,8 . 1/3 + 1. ½
=
=
=    0,77 gr/cm³

1. Sebuah kayu bermassa 2,06 kg ( ρ_k = 0,50 g/cm³ ) mengapung di air. Berapakah massa timah hitam minimum yang harus di gantung pada kayu agar kayu tersebut tenggelam?

Penyelesaian
Diketahui :
m_kayu = 2,06 kg
ρ_kayu = 0,50 gr/cm³ (mengapung di air)
Dit : m_timah = ??? agar kayu tenggelam.
Jawab :
ρ _timah = 11,3 gr/cm³ = 11,3 . 10³ kg/m³
ρ_air = 1000 kg/m³
m_gab. = ρ_gab x v_gab
(m_k + m_t) = (ρ_k + ρ_t) V
V_k =   =  = 4,12 . 10^-3 m³
M_t = ρ_t . v_t
ρ _gab. =
ρ_gab = ρ_f
f_kayu + f_timah =
5 . 10² + 11,3 . 10³ =
11,8 . 10² (4,12 . 10^-3 + V_t) = 2,06 + 11,3 . 10³ V_t
48,6 + 11,8 . 10³ V_t = 2,06 + 11,3 . 10³ V_t
11,8 . 10³ V_t – 11,3 . 10³ V_t = 2,06 – 48,6
0,5 . 10³ V_t = – 46,5
V_t = 
= 0,09 m/s

1. Sebuah silinder logan berongga tingginya 20 cm dan massanya 4 kg, mengapung di atas larutan garam yang massa jenisnya 1,5 g/cm³. Diameter silinder adalah 0,2 m. Berapakah massa minimum cairan timah hitam yang dapat dimasukkan ke dalam silinder berongga itu, sehingga silinder tenggelam ? ( Massa jenis timah hitam = 11,3 g/cm³ ).

Tips untuk no. 17 :
Untuk benda berongga, volum gabungan antara benda berongga dan benda yang di masukkan ke dalam rongga = volum benda berongga.
Penyelesaian
Diketahui :
h₁ =             20 cm = 0,2 m
m₁ =             4 kg
garam              =             1,5 g/cm³ = 1,5 10³ kg/m³
D             =             0,2 m
timah               =             11,3 g/cm³
Ditanya :
M_min =             ?
Jawab :
Syarat tenggelam :

1. W > Fa
2. P_b >

m₂ =
m₂ =    11300 V₂
V_b =
=    0,025 m³
=
=
=
4 + 11300 V₂ =    1500 . 0,025
=    37,5
11300 V₂ =    37,5 – 4
11300 V₂ =    33,5
V₂ =
V₂ =    0,002
m₂ =    11.300 V²
=    11.300 . 0,002
m₂ =    22,6 kg

1. Hidrometer  terbenam 22,8 cm ketika dicelupkan di dalam suatu tong ragi. Berapakah massa jenis ciran dalam tong?

Penyelesaian
Diketahui :
h       =    22,8 . 10^-2 m
A      =    2 . 10^-4 m²
m_H =    0,045 kg
Ditanya :
_f =    ?
Jawab :
h_bf =
_f =
=
=
=    0,9868 . 10³ kg/m³

1. sebuah balon yang volume totalnya 50 m³ diisi hydrogen dengan ρ = 0,08 kg/m³ . Jika ρ_udara = 1,3 kg/m³, hitung gaya angkat balon percepatan gravitasi g = 9,8 m/s².

(yang dimaksud gaya angkat balon adalah selisih antara gaya apung dengan berat benda).
Penyelesaian
Diketahui :
Vtot                   =       50 m³
hydrogen   =       0,08 kg/m³
udara           =       1,3 kg/m³
g                          =       9,8 m/s²
Ditanya :
F_angkat =       ?
Jawab :
M_hidrogen =       h . Vtot
=       50 . 8 . 10^-2
=       400 . 10^-2 kg
M_{tot balon} =       m_balon + m_gas
=       6 +4 = 10 kg
W_{balon tot} =       m . g
=       10 . 9,8 = 98 N
F_A =    V_b . _f . g
=    637 N
F_angkat =    F_A – W
=    637 – 98
=    539 M

1. jika pembuluh xylem (pipa kecil yang mengangkut bahan makanan dari tanah ke bagian atas sebuah pohon) memiliki radius 0,0010 cm, hitunglah ketinggian air yang akan naik. Anggaplah sudut konak 0^o,tegangan permukaan air = 0,072 N/m, dan g = 9,8 m/s².

Penyelesaian
Diketahui :
r = 0,0010 cm = 10^-5 m
θ = 0^o
γ= 0,072 N/m
g = 9,8 m/s²
Ditanya :
y = ?
Jawab :
y =  =
= 14,69 m = 15 m

1. Sebuah kelereng dengan garis tengah 1 cm dijatuhkan bebas dalam oli yang berada dalam sebuah tabung. Tentukan kecepatan terbesar yang dapat dicapai kelereng tersebut dalam oli. Massa jenis oli 800 kg . m^-3, koefisien kovsefitas oli 30 x 10^-3 Pa s. massa kelereng 2,6 x 10^-3 kg m^-3, dan percepatan gravitasi 10 m s^-2

Penyelesaian
Diketahui :
r           = 5 . 10^-2 m
oli  = 800 kg/m³
=             30 . 10^-3
kel = 2,6 10³ kg/m³
g          = 10 m/s
Ditanya :
V_t =       ?
Jawab :
V_t =
=
=
=     = 3,3 m/s

1. Sebuah pipa panjang memilki penampang berbeda pada empat bagian (lihat gambar). Luas penampang pipa pada bagian 1, bagian 2, bagian 3 berturut-turut adalah 150 cm², 100 cm² dan 50 cm². Kecepatan aliran air pada bagian 1 adalah 8,0 m/s, sedangkan pada bagian 4 adalah 4,8 m/s. hitunglah;
   1. Debit air pada tiap-tiap penampang tersebut;
   2. Luas penampang pipa pada bagian 4;
   3. Kecepatan aliran pada bagian 2 dan bagian 3.

Penyelesaian
Diketahui :
A₁ = 150 cm²
V₄ = 4,8 m/s
A₃ = 50 cm²
A ₂ = 100 cm ²
V₁ = 8,0 m/s
A₁. V₁ = A₂. V₂ = A₃. V₃ = A₄. V₄
Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q₄
Ditanya :
Q = ? _{tiap penampang}
A₄ = ?
V₂ dan V₃ = ?
Jawab :

1. Q₁ = A₁. V₁

= 150 . 10^-4 m². 8 m/s
= 1200 . 10^-2 m³/s
= 0,12 m³/s
Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q₄ = 0,12 m³/s

1. Q₄ = Q₁

A₄. V₄ = 1200 . 10^-2 m³/s
A₄ =  = 2,5 . 10^-2 m²

1. V₂=  =  = 12 m/s

V₃ =  =  = 24m/s

1. Sebuah pipa memiliki dua penampang yang berbeda. Diameter masing-masing penampang adalah 15 cm dan 10 cm. Jika kecepatan aliran pada penampang kecil 9,0 m/s, berapa kecepatan aliran pada penampang besar?

Penyelesaian
Diketahui :
d₁ =    15 . 10^-2 m
d₂ =    10 . 10^-2 m
V₂ =    9 m/s
Ditanya :
V₁ =    ?
Jawab :
d₁ =    A₁
15 10^-2 =    15 cm
A₁ =    r²
=     ( ½ d )²
A₂ =    ¼  d₁²
A₁V₁ =    A₂V₂
¼ d₁² . V₁ =    ¼ d₂² . V₂
(15 . 10^-2)².9    =    (10 . 10^-2)².V²
225.10^-4.9         =    100.10^-4.V²
V₂ =
=    20,25 m/s

1. Air terjun setinggi 8 m dimanfaatkan untuk memutar turbin listrik mikro hingga dibangkitkan daya keluaran generator sebesar 120 kW.Jika efisiensi generator adalah 15%, tentukan debit air terjun tersebut.

Penyelesaian
Diketahui :
h       =    8 m
P       =    120
Ditanya :
Q      =    ?
Jawab :
P                =    15% Q g h
120.000   =    0,15 . 10³ . Q . 10 . 8
Q               =

1. sebuah pompa air 100 watt menyedot air dari kedalaman 9 meter. Air disalurkan oleh pompa melalui sebuah pompa dan ditampung dalam sebuah bak berukuran 0,5 m³. Bak tersebut penuh setelah dialiri selama 15 menit. Tentukan efisiensi pompa tersebut.

Penyelesaian
Diketahui :
P_listrik =   100
h             =   9 m
v             =   0,5 m³
t              =   15 menit
=   15 . 60
=   900 s
Ditanya :
= ?
Jawab :
P_listrik =   . P_air
P_listrik =    . gh
100         =   . 1000 . 5,5 . 10^-4 . 10 . 9
100         =   . 49,5
=
=   202 %

1. Sebuah pipa horizontal yang liuas penampangnya 10 cm² disambung dengan pipa horizontal lain yang luas penampangnya 50 cm². Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6,0 m/s dan tekanan air disana 200 kPa.
   1. Berapa kelajuan air dalam pipa besar?
   2. Berapa tekanan air dalam pipa besar?
   3. Berapa debit air yang melalui pipa besar?
   4. Berapa liter air yang melalui pipa besar dalam 1 menit?

Catatan: 1 m³ = 1000 dm³ = 1000 L
Penyelesaian
Diketahui :
A₁ =    2r
10     =    2r
10     =    6,28 r
r        =
=    1,6 cm
d₁ =    3,2 cm
A₂ =    2r
50     =    2r
50     =    6,28 r
r        =
=    7,9
d₂ =    15,8
Ditanya :

1. V₂ =    ?
2. P₂ =    ?
3. Q₂ =    ?
4. Q_{per menit}=             ?

Jawab :

1. V₂

1. = 100 kg m³ & g = 10 m/s²

P₂+½PV₂²+gh₂=P₁+½PV₁²+h₁
P₂+½PV₂²+0        = P₁+½PV₁²+0
P₂= P₁+ ½ P₁+½(V₁²-V₂²)
=2.10⁵+ ½ 1000(6²-(0,24)²)
=2.10⁵+500(36-0,05)
=2.10⁵+500(35,95)
=2.10³+17,9 . 10³
=2,179 . 10⁵ Pa

1. Q₂ = A2V2

=5 . 10^-3 .0,24
=12 . 10^-4 . m³/s

1. Q_{per menit}= 12 . 10^-4 . m³/s

=12 . 10^-4 . 10 10³/s
=1,2 L/s
=72 L

1. Air mengalir dari lantai pertama sebuah rumah bertingkat dua melalui pipa yang diameternya 2,80 cm. Air dialirkan kekamar mandi dilantai kedua melalui sebuah keran yang diameter pipanya 0,700 cm dan terletak 3,00 m diatas pipa lantai pertama. Jika kelajuan air dalam pipadilantai pertama adalah 0,150 m/s dan tekanannya 1,80 x 10⁵ Pa, tentukan:
   1. Kelajuan air dalam pipa yang mensuplai keran;
   2. Tekanan dalam pipa tersebut.

Penyelesaian
Diketahui :
D₁ = 2,8 cm
D₂ = 0,7 cm
h₂ = 3 m
v₁ = 0,15 m/s
p₁ = 1,8 . 10⁵ Pa
Ditanya :

1. V₂ = ?
2. D₂ = ?

Jawab :

1. V₂ =

=
= 2,4 m/s

1. P₂+½V₂²+gh₂=P₁+½V₁²+gh₁

P₂+½PV₂²+gh₂= P₁+½V₁²+0
P₂= P₁+ ½ (V₁²-V₂²)- gh₂
= 1,8 . 10⁵Pa + ½ 1000 (0,15²-2,4²) – 1000 . 10 . 3²
= 1,8 . 10⁵ – 0,28 . 10⁴ – 3 . 10⁴
=1,46 10⁵

1. Sebuah wadah diisi dengan air sampai kedalaman H = 2,5 m. Wadah disegel dengan kuat dan diatas air terdapat udara pada tekanan p₁ = 1,34 x 10⁵ Pa ( lihat gambar). Sebuah lubang dibor pada ketinggian 1,0 m diatas dasar wadah.
   1. Hitunglah kelajuan semburan pertama air keluar dari lubang;
   2. Jika segel bocor sehingga udara diatas air terbuka terhadap atmosfer, hitunglah kelajuan semburan sekarang.

Ambil  p₀ = 1,01 x 10⁵ Pa dan g = 10m/s².
Penyelesaian
Diketahui :
H = 2,5 m
p₁ = 1,34 x 10⁵ Pa
ketinggian 1,0 m
p₀ = 1,01 x 10⁵ Pa
g = 10m/s².
Ditanya :

1. V₂ = ?
2. Jika segel terbuka hitung V

Jawab :

1. V₂² =

=
= 2,68 . 10²
V₂=
= 16,37 m/s

1. V =

=
== 5,4 m/s

1. Semburan air keluar secara mendatar dari sebuah lubang didekat dasar tangki pada gambar. Jika lubang memiliki diameter 3.50 mm, hitung:
   1. Ketinggian h dari permukaan air dalam tangki;
   2. Debit air yang memancar keluar lubang.

Ambil    = dan g = 9,8 m/s²
Penyelesaian
Diketahui :
D             = 3,5 . 10^-3 m
H             = 1 m
X             = 0,6 m
g              = 9,8 m/s²
Ditanya :
h             = ?
Q             = ?
Jawab :

1. X           =

0,6                =
0,6                =
0,6² =        4h
0,36    =        4h
h          =        0,09 m
b.     V         =
=
=
=        4,4 m/s
A         =
=
=        2,75 10^-6
Q         =        AV
=        2,75 10^-6 . 4,4
=        12,1 . 10^-6 m³/s

1. Air mengalir dalam venturimeter seperti pada gambar contoh. 7.18. pipa horizontal yang penampangnya lebih besar memiliki diameter 2 kali diameter pipa yang menyempit. Jika beda ketinggian air dalam tabung 1 dan tabung 2 adalah 30 cm,
   1. Berapa kelajuan aliran air dalam pipa 1?
   2. Berapa kelajuan aliran air dalam pipa 2?

(percepatan gravitasi = 9,8 m. s²).
Penyelesaian
Diketahui :
D₁ =             2xD₂
A_h =             30 . 10^-2 m
Ditanya :

1. V₁ = ?
2. V₂ = ?

Jawab :

1. V₁ =

=
=    1,4 m/s

1. V₂ =

=
=    2,8 m/s

1. Debit air yang melalui sebuah pipa air adalah 3000 cm³/s. Luas penampang pipa utama dan pipa yang menyempit dari sebuah venturimeter masing-masing 40 cm². Jika massa jenis raksa = 13,6 x 10³ kg/m³ dan g = 10 m/s², tentukan :
   1. Kelajuan air pada pipa utama dan pipa yang menyempit;
   2. Beda tekanan air antara kedua pipa tersebut;
   3. Beda ketinggian raksa dalam kedua kaki manometer.

Penyelesaian
Diketahui :
A₁ =    8 . 10^-2m
m₂ = 600 kg
A_s =    25 . 10^-4 m
_oli= 0,8 . 10³kg/cm³
Ditanya :
F              =             ?
Jawab :
P₁ = P₂
75.000   =             400F + 64.000
400F       =             11.000
F              =

1. Tabung pitot seperti pada gambar 7.77 digunakan untuk mengukur kelajuan aliran gas yang massa jenisnya 0,0068 g/cm³. Manometer diisi dengan raksa. Jika beda tinggi raksa pada kedua kaki Manometer adalah 4,5 cm dan g = 9,8 m/s², tentukanlah :

a) Beda tekanan antara α dan β
b) Kelajuan aliran gas tersebut.
Penyelesaian
Diketahui :
=    6,8 kg/m³
`=   13,6 . 10³
g    =    9,8 m/s²
h   =    4,5 . 10^-2m
Ditanya :

1. Beda tekanan a& b?
2. Kelajuan aliran gas?

Jawab :

1. Pb – Pa = `gh

= 13,6 .10³.9,8.4,5 . 10 ^-2
= 6 . 10³ Pa

1. V² =

=
V             =
= 42 m/s

1. Sebuah pesawat terbang bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga udara yang melalui bagian atas dan bagian bawah sayap yang luas permukaannya 60 m² bergerak dengan kelajusn masing-masing 320 m/s dan 290 m/s. berapa besar gaya angkat pada pesawat tersebut? (Massa jenis udura 1.3 kg/m³).

Penyelesaian
Diketahui :
A   =    60 m²
V₂ =    320 m/s
V₁ =    290 m/s
=    1,3 kg/m³
Ditanya :
F₁-F₂ = ?
Jawab :
F₁-F₂ = ½ (V₂²-V₁²)A
= ½ 1,3 (320²-290²)60
= 1,3 (102400-84100) 30
= 7.137 . 10² N

Contoh Soal Fisika UKK kelas xi semester 2 2013-2014

Salam Benalu,

Sudah lama sekali admin tidak memposting ilmu di blog ini, rasanya kangen deh.... hehehe Masalahnya karena admin lagi persiapan mau Ulangan Kenaikan Kelas nih, jadi harus belajar exstra keras agar mendapatkan nilai yang cukup bagus. Karena admin percaya kalau 'berakit-rakit kehulu, berenang-renang ke tepian' yang artinya "bersakit-sakit dahulu bersenang-senang kemudian.

Oh iya ngomong-ngomong soal kenaikan kelas, admin mau berbagi postingan yang serupa dengan itu nih. yaitu Contoh Soal Fisika UKK kelas xi semester 2 2013-2014. Mengapa saya posting seperti itu karena teman-teman sekelas saya di Ipa 1 Sma N 3 Singaraja disuruh membuat soal fisika oleh guru kita. Jadi Sekalian berbagi ilmu deh untuk kalian semua.

Udah basa-basinya wakunya cekidot :

oh iya satu lagi admin juga udah menyediaakan link download untuk versi Ms. Word 2007 (.docx) dan juga versi E-book (.pdf)

Untuk Mendownload Versi Word (Klik Disini) dan untuk Versi PDF (Klik Disini) Kualitas gambar lebih bagus

1.    Perhatikan gambar di samping! Padabatang AD bekerja empat buah gaya sejajar, masing-masing F1 = F3 = 8 N danF2 = F4 = 12 N jika jarak A-B-C-D Berturut-turut adalah 1 meter. Tentukan besar momen kopel pada batangAD. . .

 

                             

a.    50 Nm

b.    -30Nm

c.    40Nm

d.    -40 Nm

e.    -50 Nm

Jawaban : c. 40 Nm

2.    Massa benda dan jarak partikel kesumbu putar merupakan variable dari . . .

a.    Momen Inersia

b.    Moment Sudut

c.    Energi

d.    Usaha

e.    Momen Kopel

Jawaban : a. MomenInersia

3.    Silinder pejal massa 10 kg menggelinding tanpa selip padab idang miring mendatar. Jari-jari silinder 20 cm. Pada saat kecepatan silinder 4 m/s, besar energi kinetik total silindera dalah

a.    80 J                    d.   130 J

b.    100 J                  e.   140 J

c.    300 J

Jawaban :

4.    Jika 2 bola pejal A dan B dijatuhkan dari bidang miring yang memiliki ketinggian yang sama namun bola A mengalami gerak menggelinding sedangkan bola B mengalami gerak meluncur maka yang terjadi adalah. . .

a.    Bola A mencapai lantai lebih dulu

b.    Bola A dan B Mencapai lantai bersamaan

c.    Bola B mencapai lantai lebih dulu

d.    Bola A dan B tidak mencapai lantai

e.    Semua Salah

Jawaban  : c. Bola B mencapai lantai lebih dulu

5.      Perhatikan gambar berikut ini.

Nilai momen inersia hasil putaran dua bola pada porosnya adalah .....kgm²

a.      0,090

b.      0,082

c.       0,074

d.      0,058

e.      0,042

6.    Sebuah Batu bermasa 0,5 Kg diputar memutar secara horizontal dengan tali sepanjang 1,5 meter. Momen inersia batu tersebut adalah. . .

a.    1,125 kg m²

b.    2,225 kg m²

c.    3,225 kg m²

d.    4,25 kg m²

e.    5,502 kg m²

Jawaban :

7.      Bola pejal bermassa 0,25 kg dan berjari-jari 20 cm diputar pada sumbu yang melalui pusat bola dengan kecepatan sudut 25π rad/s. Momentum sudut bola pejal tersebut adalah….kgm²/s

a.      0,05 π                                                       d. 0,25 π

b.      0,10 π                                                       e. 0,63 π

c.       0,20 π

Jawaban :

8.    Seorang penari balet berputar di atas lantai licin dengan kecepatan sudut 2 put/s saat tangan merentang. Momen inersia ketika tangan terentang 8 kgm2. Kemudian ia menggerakkan tangannya kedekat tubuhnya sehingga momen inersianya menjadi 4 kgm2, maka kecepatan sudut penari balet sekarang adalah....

a.    7 rad/s

b.    5 rad/s

c.    8 rad/s

d.    9,5 rad/s

e.    4 rad/s

Jawaban :c

9.    Perhatikan Gambar Berikut :

 

                               T₂                                                           T₁

	m

 

Jika Sistem dalam keadaan seimbang, maka persamaan gaya pada sumbu Y adalah . . .

a.    T₁   + T₂ = 2W

b.    T₁   + T₂  = 2W

c.    T₁   + T₂  = W

d.    T₁   + T₂  = 2W

e.    T₁   + T₂  = W

Jawaban :

10.   Perhatikan gambar :

                  y

 

10        20       30

                                                        x

Benda diatas berbentuk bidang homogen, koordinat titik beratnya adalah. . .

a.    (15 , 11)

b.    (17, 15)

c.    (17 , 11)

d.    (15 , 7)

e.    (11 , 7)

Jawaban :

11.    Perhatikan gambar bidang homogen berikut: ( ½ lingkaran pejal memiliki Y₀ = )

Koordinat titik berat benda bidang (simetris) terhadap titik O adalah...(anggap π = 3)

 

a. 8 cm                                                                                   d. 10 cm

b. 9 cm                                                                                   e. 12 cm

c. 9,5 cm

Jawaban :

12.   variabel untuk menentukan besarnya tekanan dalam fluida adalah :

1)   Tekanan hidrostatis (N/m²)

2)    Gaya pada permukaan (N)

3)    Luas permukaan (m²)

4)    Massa benda (kg)

Pernyataan di atas yang benar adalah nomor……

a.    1), 2), dan 3)

b.    1), 2), 3), dan 4)

c.    2), 3), dan 4)

d.    1), 3), dan 4)

e.    1), 2), dan 4)

                                                                                               Jawaban : A

13.  Perhatikan Gambar berikut :

 

A.                                                      B.                                                          C.

Pada gambar tersebut bola manakah yang memiliki tekanan hidrostatis yang paling besar. . .

a.    A

b.    B

c.    C

d.    A dan B

e.    C dan A

Jawaban  : b. B

14.  Sebuah wadah berisi air (ρ = 1000 kg/m³) Setinggi 70 Cm. Besarnya tekanan hidrostatis yang bekerja pada dasar wadah tersebut adalah . . . (g = 9,8 m/s²)

f.     7,77 Pa

g.    77,7 Pa

h.    50 Pa

i.      6.860 Pa

j.      686 Pa

Jawaban : d. 6.8

15.  Pompa Hidrolik memiliki luas penampang A₁ = 300 cm², luas penampang A₂ = 3 m². Mobil yang massanya 600 kg berada di ataspengisap 2. Agar mobiltersebut dapat terangkat di permukaan, diperlukangaya F, sebesar …

a.    900 N                 d.   60 N

b.    600 N                 e.   30 N

c.    300 N

Jawaban :

16.  Air dan minyak dimasukkan ke dalam bejana berhubungan seperti gambar. Jika massa jenis air 1 gram/cm³ dan massa jenis minyak 0,9 gram/cm³, maka selisih tinggi permukaan air dan minyak pada bejana adalah....

a.      5 cm

b.      4 cm

c.       3 cm

d.      2 cm

e.      1 cm

Jawaban :

17.  Perhatikan gabar berikut :

 

Dari gambar tersebut, apabila Wadah air tersebut memiliki panjang 30 cm dan lebar 20 cm maka berpakah volume dari benda yang tercelubkan tersebut. . .

a.    5000 cm³

b.    4000 cm³

c.    7000 cm³

d.    6000 cm³

e.    3000 cm³

Jawaban : D

 18.  Penerapan Sistem hukum pascal dengan menggunakan alat. . .

a.    Pompa hidrolik

b.    Timbangan

c.    Selang dimampatkan

d.    Sayap pesawat

e.    Siklus Hujan

Jawaban : a. Pompa hidrolik

19. Benda dikatakan terapung apabila…

a.    Masa jenis air = masa jenis benda

b.    Masa jenis air > masa jenis benda

c.    Masa jenis benda = masa jenis air

d.    Masa jenis air < masa jenis benda

e.    Semua salah

Jawaban : b. Masa jenis air > masa jenis benda

20.    Sebuah benda dicelupkan kedalam fluida bermasa jenis 10 kg/m³ dengan volume 10 m³ jika gravitasinya adalah 10 m/s². Maka Gaya keatasnya adalah. . .

a.    1000 N

b.    2000 N

c.    1500 N

d.    200 N

e.    100 N

Jawaban :a

21.  Air mengalir melalui pipa venturimeter. Jika luas penampang A₁ dan A₂ masing-masing  18 cm² dan 6 cm² , beda ketinggian pada pipa 5 cm (g = 10 ms^-2 ) maka kecepatan air pada venturimeter adalah

          a.    cm/s                    d.   cm/s

          b.    cm/s                  e.  50 cm/s

          c.    70 cm/s

Jawaban :

22.  Yang merupakan alat dalam sistem kerja bernouli adalah. . .

a.    Termometer

b.    Selang yang dimampatkan

c.    Tangki Berlubang

d.    Air yang jatuh dari keran

e.    Pompa hidrolik

Jawaban : C. Tangki berlubang

23.  Sebuah pesawat terbang dapat terbang karena…..

a.    Gaya angkat mesin pesawat yang kuat

b.    Perbedaan tekanan dari aliran udara

c.    Pengaturan titik berat yang tepat

d.    Berat pesawat lebih kecildari pada beratudara

e.    Pengaturan tekanan udara

Jawaban :

24.  Sebuah tangki air terbuka memiliki kedalaman 1,8 m. Sebuah lubang dengan penampang 2 cm² dibuat di dasar tangki. Volume air per menit yang mula-mula akan keluar dari lubangi tua dalah. . .

a.   25  liter              d   80  liter.  

b.   40  liter              e.  72  liter

c.   64  liter

Jawaban :

25.   Gambar di samping menunjukkan peristiwa kebocoran pada tangki air. Kecepatan (v) air yang keluar dari lubang =....m/s

a.                                              d.

b.      2                                           e. 2

c.      

26    Gas ideal energi dalamnya 3 J saat suhunya 27 ⁰C. Energi dalam gas tersebut saat suhunya dinaikkan  menjadi 127 ⁰C adalah....

a.        1 J                                                            d. 4 J

b.        2 J                                                            e. 5 J

c.         3 J

                                Jawaban :

27.   Gas sebanyak 0,2 m³ dipanaskan pada tekanan 4 x 10⁶ Pa sehingga volumenya menjadi  1,7 m³. Besarnya usaha yang dilakukan oleh sistem gas adalah....

a.         1,5 x 10⁶ J                                               d. 5 x 10⁶ J

b.         3 x 10⁶ J                                                  e. 6 x 10⁶ J

c.         4 x 10⁶ J

Jawaban :

28.  Faktor-faktor yang mempengaruhi kenaikan energi kinetik gas :

1.    memperkecil volume gas

2.    menambah tekanan gas

3.    menambah jumlah molekul gas

4.    menaikkan suhu mutlak gas

Pernyataan yang benar adalah ....

a.          (1), (2), dan (3)                                                  d. (4) saja

b.          (1) dan (3)                                                         e. (1), (2), (3) dan (4)

c.          (2) dan (4)

Jawaban :

29.      Persamaan umum gas ideal dapat ditulis sebagai.....(P : tekanan, V : volume, n : mol, N : jumlah partikel, R : tetapan umum gas, k : tetapan Stefan-Boltzman, T : suhu mutlak gas)

a.        PV = nRT                                                 d. PV = kT

b.        PV = NRT                                                 e. PV = RT

  c. PV = nkT

Jawaban :

30.   Sebuah tangki dengan volume 0,5 m³ mengandung 4 mol gas pada suhu 27⁰C. Tentukanlah energi kinetik total gas neon. . .

a.    15 J

b.    17 J

c.    20 J

d.    12 J

e.    10 J

Jawaban : a

31.    Berapakah tekanan dari 10 mol gas yang berada dalam tangki yang memiliki volume 100 liter, jika suhunya 87⁰C dan g = 9,8 m/s². . . .

a.    2,95 atm

b.    2,94 atm

c.    2,99 atm

d.    2,89 atm

e.    3,56 atm

Jawaban : a

32.     Suatu gas ideal mempunyai energi dalam 1,01 x 1028 joule. Jumlah mol gas tersebut bila besarnya energi kinetiknya 5 kJ adalah … mol

a.    3,35 mol

b.    4,56 mol

c.    3,53 mol

d.    4,65 mol

e.    5 mol

Jawaban : a

33.   Persamaan yang pas untuk perbandingan volume gas jika gas dijadikan 2 kalinya pada tekanan konstan. . .

a.   

b.    P 2V = n R T

c.    2V = P x L x T

d.    P₁ 2.V₁ = P₂ V₂

e.    Semua Salah

Jawaban : B

34. Berapakah tekanan jika volume awal adalah 10 liter setelah diberi tekanan 1 atm volume berubah menjadi 2 kali volume awal…

a.    0,4

b.    0,6

c.    0,55

d.    0,5

e.    0,65

Jawaban : D

35.   Jika diketahui tekanan awal diber 1 atm merubah suhu dari 300K menjadi 400K maka berpakan tekanan yang diberikan. . .

a.    1,55 atm

b.    6,66 atm

c.    3,33 atm

d.    5,44 atm

e.    4,33 atm

Jawaban : c

36.   Grafik P-V yang benar menurut proses Adiabatik adalah....

 

Jawaban : C

37.      Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.19
Pada grafik P-V mesin Carnot berikut diketahui reservoir suhu tinggi 600 K dan suhu rendah 400 K. Jika usaha yang dilakukan oleh mesin adalah W, maka kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah adalah…

A. W
B. 2 W
C. 3 W
D. 4 W
E. 6 W

Jawaban : B

38.    Grafik P-V dari sebuah siklus Carnot terlihat seperti gambar berikut. Jika kalor yang dilepas ke lingkungan 3.000 Joule, maka kalor yang diserap sistem adalah…

A. 3.000 J
B. 4.000 J
C. 4.800 J
D. 6.000 J
E. 8.000 J

Jawaban :  C

39.    Sebuah mesin Carnot mempunyai reservoir suhu tinggi 300 ^oC dan reservoir suhu rendah 80 ^oC. Efisiensi mesin itu adalah…

A. 38 %
B. 45 %
C. 50 %
D. 58 %
E. 67 %

Jawaban : a

40.