Bangun persegi ABCD berikut dengan sisi sisi 20 √2 cm bekerja gaya F seperti pada gambar. Besarnya torsi F dengan dengan poros di titik A adalah adalah ...
a. 2 Nm
b. 2 √2 Nm c. 4 Nm
d. 20 √2 Nm e. 200 Nm
2.
Apabila dimensi massa, panjang, dan waktu berturut-turut adalah M, L, dan T, maka dimensi dari momen gaya adalah ... . a. ML-2 T-2 d. MT2 T-2 b. ML-1 T-2 e. ML2 T2 c. MLT-2 jawab:: jawab
3.
sistem benda tegar dirangkai seperti gambar di bawah. agar sembang, maka besarnya F di titik C adalah … .
a. 50 N b. 80 N c. 100 N d. 120 N e. 180 N jawab
4.
Resultan gaya yang sejajar seperti terlihat pada gambar, terletak pada ...
a. x = -3 b. x = 0 c. x = 1 d. x = 4 e. x = 8,7 jawab
5.
Koordinat titik berat pada benda homogen seperti gambar di samping adalah ... .
a. (10, 15) b. (10, 20) c. (15, 20) d. (20, 15) e. (20, 20) jawab:
a. x = -3 b. x = 0 c. x = 1 d. x = 4 e. x = 8,7 jawab
5.
Koordinat titik berat pada benda homogen seperti gambar di samping adalah ... .
a. (10, 15) b. (10, 20) c. (15, 20) d. (20, 15) e. (20, 20) jawab:
6.
Koordinat titik berat empat buah kawat yang dirangkai seperti gambar di samping adalah ... .
jawab:
7. batang panjang homogen dengan massa 1300 gr dan panjang 13 m disandarkan pada tembok licin setinggi 5 meter dari lantai yang kasar. agar batang homogen tidak tergelincir, maka koefisien gesekan antara lantai dan batang harus bernilai ….
a. 1,45 b. 1,2 c. 0,9 d. 0,75 e. 0,4
jawab:
8.
Pada sistem kesetimbangan benda seperti pada gambar di samping, panjang AB = 80 cm, AC = 60 cm, dan berat 18 N. Jika ujung batang digantungkan beban 30 N, maka tegangan pada tali adalah ...
a. 20 N b. 48 N
c. 50 N d. 65 N e. 80 N
9.
Sebuah benda bermassa 3 kg diikat dengan tali pada langit-langit. Berapakah tegangan pada tali tersebut? (g = 9,8 m/s²)
a. 30,0 N b. 29,4 N c. 17,0 N d. 14,7 N e. 8,5 N
Jawab:
10. Sistem pada gambar berada dalam keadaan setimbang. Berat balok A adalah 600 N dan koefisien gesek statis antara balok A dan meja adalah 0,2. Berat balok B adalah . . . .
a. 20√2 N b. 20 N c. 40 N
d. 40√2 N e. 40√3 N jawab:
11. Perhatikan gambar di bawah!
panjang batang PQ adalah 4 m dan beratnya 150 N, berapakah gaya minimum F yang dikerjakan di Q agar batang lepas dari penopang di R? a. 50 N c. 100 N e. 150 N b. 75 N d. 125 N
jawab:
12. Dalam waktu 2 sekon, sebuah roda yang berotasi murni, mengalami perubahan kecepatan dari 4 rad/s menjadi 20 rad/s secara beraturan. Sebuah titik terletak 30 cm dari poros roda. Besar percepatan tangensial yang dialami titik tersebut adalah . . . m/s². a. 240 b. 26,7 jawab:
c. 4,8 d. 2,4
e. 0,27
13. Gambar berikut adalah sebuah batang yang ditarik dengan gaya. Momen gaya terhadap titik O adalah . . . .
a. 75 N b. 50 N
c. 100 √3 N d. 100 N
e. 250 √3 N jawab:
14. Sebuah bola pejal menggelinding dengan kecepatan linier v, jika massa bola pejal 5 kg maka besar energi kinetik total (energi kinetik translasi dan rotasi) bola pejal saat menggelinding adalah . . . v2 a. 1,0 b. 2,5 jawab:
c. 3,5 d. 5,0
e. 7,5
15. Massa katrol adalah 2 kg dan besar F = 122 newton. Gaya tegangan tali T adalah . . . newton.
a. 100 b. 120 c. 122 d. 220 e. 242
jawab:
16. Sebuah silinder pejal dengan diameter 1 meter berada pada bidang datar kasar. Selanjutnya, silinder didorong tepat pada pusat massanya dengan gaya F = 6 kali massa benda. Jika silinder menggelinding tanpa selip maka percepatan tangensialnya adalah . . . (gaya dan massa bersatuan sesuai SI). a. 11 m/s2 b. 12 m/s2 c. 13 m/s2 d. 14 m/s2 e. 15 m/s2 jawab:
17. Batang PQ horizontal beratnya 60 N menggunakan engsel pada titik P. Pada ujung Q diikat tali bersudut 30 ke dinding. (Lihat gambar!)
Jika pada titik Q digantungkan beban 40 N maka besar gaya tegangan tali QR . . . . a. 30 N b. 35 N c. 70 N d. 120 N e. 140 N jawab:
18. Tiga buah partikel dengan massa m, 2m, 3m dipasang pada ujung kerangka yang terletak pada bidang xy. Jika sistem diputar terhadap massanya diabaikan. Sistem sumbu y, maka momen inersia sistem adalah ....
a. 5 ma c. 5 ma² b. 7 ma d. 6 ma² jawab:
e. 7 ma²
19. Benda A bermassa m diikat dengan tali yang panjangnya l m. Benda B memiliki massa 3m diikat dengan tali dengan panjang sama dengan benda A. Bila A dan B diputar dengan kecepatan sudut yang sama maka besar momentum sudut B .... a. 3 kali momentum sudut A b. kali momentum sudut A c. 9 kali momentum sudut A d. kali momentum sudut A e. kali momentum sudut A JAWAB: A
L = I.ω = M.R2. ω 20. Sebuah benda bermassa m diikat tali dengan panjang l meter diputar mendatar dengan kecepatan sudut . Besar Momentum sudut benda tersebut adalah.... a. l m d. l m² b. l²m e. l m² c. l m² JAWAB: E
L = I.ω = M.L2. ω 22. Sebuah silinder berongga berjari-jari R bermassa M memiliki momen inersia MR² kg/m², menggelinding dengan kecepatan sudut . Agar silinder tersebut berhenti berputar dan menggelinding dalam waktu 2 sekon, maka besar torsi yang harus dikerjakan pada silinder tersebut sebesar .... Jawab: E
23. Sebuah silinder berongga berjari jari R bermassa M momen inersia sebesar MR2 kgm2, bergerak dengan kecepatan sudut . Agar silinder tersebut berhenti berputar dalam waktu 2 sekon, maka usaha yang harus dikerjakan pada silinder sebesar .... Jawab: B
24. Bila torsi yang bekerja pada suatu benda adalah sebesar 0, maka .... a. kecepatan sudutnya kekal b. momentum sudutnya kekal c. momentum sudutnya juga nol, d. kecepatan sudutnya juga nol e. momentum sudut dan kecepatan sudutnya nol jawab: A 25. Seorang penari balet berputar 3 rad/s dengan kedua tanganya merentang dengan momen inersia penari 8 kg/m2. jika kedua tanganya dirapatkan sehingga momen inersianya berubah menjadi 2 kgm². Frekuensi putaran berubah menjadi .... a. 10 putaran per detik b. 12 putaran per detik c. 16 putaran per detik d. 24 putaran per detik e. 48 putaran per detik jawab:
KALOR SMA (soal dan pembahasan) 1. saat suhunya dinaikkan sebesar 100° C baja yang panjangnya 1 m bertambah panjang 1 mm. berapakah Pertambahan panjang batang baja lain dengan panjang 60 cm jika suhunya bertambah 20° C adalah .... a. 0,12 mm b. 0,24 mm c. 0,60 mm d. 0,72 mm e. 0,84 mm JAWAB: A
2. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah .... a. indra tangan b. lidah c. termometer d. barometer e. hydrometer JAWAB: C 3. Suhu 30° C sama dengan .... a. 25° R b. 24° R c. 30° R d. 35° R e. 40° R JAWAB: B
4. Dua batang besi A dan B bersuhu 20° C dengan panjang berbeda masing masing 4 m dan 6 m. Saat dipanasi sampai suhu 50° C, ternyata batang besi A panjangnya menjadi 4,15 m. Jika besi B dipanasi sampai suhu 60° C , maka panjang akhirnyanya menjadi .... a. 6,10 b. 6,20 c. 6,25 d. 6,30 e. 6,45 JAWAB
5. Jika 75 g air yang bersuhu 0° C dicampur dengan 50 g air yang bersuhu100° C, maka suhu akhir campuran kedua air tersebut adalah ....
a. 25° C b. 40° C c. 60° C d. 65° C e. 75° C
6. Dua benda hitam yang sejenis masing-masing bersuhu 327° C dan 27° C. Jika kedua benda tersebut memancarkan energi dalam bentuk radiasi maka perbandingan jumlah energi per detik yang dipancarkan adalah .... a. 1 : 4 b. 4 : 1 c. 1 : 16 d. 16 : 1 e. 8 : 3
7.
Perpindahan energi oleh pancaran sinar matahari dinamakan .... a. konduksi b. radiasi c. isolasi d. konveksi e. tidak langsung jawab : C 8. Suatu benda hitam bersuhu 27° C memancarkan energi R. Jika benda hitam tersebut dipanaskan menjadi sampai 327° C, maka energi yang dipancarkan menjadi .... a. 2 R b. 4 R c. 6 R d. 12 R e. 16 R
9. Jika api kompor diperbesar pada saat air yang ditumpangkan di atasnya
sedang mendidih, maka …. a. suhu air tetap b.kecepatan air mendidih bertambah c. suhu air bertambah d. kecepatan air mendidih tetap e. air terbakar jawab : A 10. Panjang sebuah batang logam pada suhu 25° C adalah 100 cm. Jika koefisien muai panjang logam 1,33 × 10/°C, maka panjang batang pada suhu 100° C
adalah …. a. 100 cm b. 100,1 cm c. 100,2 cm jawab:
d. 100,3 cm e. 100,4 cm
11. Suatu gas memiliki volume 100 cm 3 pada temperatur 0° C dan tekanan1 atm. Jika temperatur dinaikkan menjadi 50° C dan tekanan menjadi 2 atm, maka
volume gas tersebut menjadi …. a. 45,5 cm 3 b. 44,5 cm 3 c. 59,2 cm3 jawab: C
d. 229,3 cm 3 e. 38,4 cm3
12. Kalor jenis es 0,5 kal/g °C, kalor lebur es 80 kal/g, dan kalor jenis air 1 kal/g °C. Setengah kilogram es bersuhu -20° C dicampur dengan sejumlah air yang bersuhu 20° C, sehingga mencapai keadaan akhir berupa air seluruhnya dan bersuhu 0° C. Massa air mula-mula adalah …. a. 1 kg d. 2,5 kg b. 1,25 kg e. 3,25 kg
c. 2,25 kg JAWAB: C
13. Sebatang besi bermassa 1 kg memiliki suhu 20° C. Suhu besi dinaikkan menjadi 30° C dengan sebuah pemanas listrik berdaya 1 kW. Jika efisiensi pemanas 100%
dan waktu yang diperlukan 20 sekon, maka kapasitas kalor besi adalah …. a. 1.000 J/°C b. 1.200 J/°C c. 1.500 J/°C jawab: E
d. 1.800 J/°C e. 2.000 J/°C
14. Suhu suatu zat bila diukur dengan termometer Fahrenheit menunjukkan angka 62° F. Bila suhu benda tersebut diukur dengan termometer Celsius menunjukkan
angka … . a. 16,7 °C b. 22,2 °C c. 34,2 °C jawab:
d. 52,2 °C e. 54,0 °C
15. Pada sebuah termometer skala X, titik beku air adalah 10°X dan titik didih air adalah 70°X. Bila suhu suatu zat diukur dengan termometer skala X adalah 25°X,
maka bila diukur dengan termometer Celsius menunjukkan angka … . a. 15 °C d. 24 °C b. 18 °C e. 25 °C c. 20 °C
JAWAB: E
17. Dalam ruang tertutup berisi sejumlah gas yang dipanaskan pada proses isotermis, ternyata volume gas diperkecil menjadi 1/4 kali semula. Maka tekanan gas
menjadi … . a. tetap b. 1/8 kali semula c. 1/4 kali semula JAWAB: D
d. 4 kali semula e. 8 kali semula
18. Sejumlah gas berada di dalam ruang tertutup dengan volume 5 liter, tekanan a atm, dan suhu 87 °C. Bila volume gas dijadikan setengahnya dan suhu
diturunkan menjadi 27°C, maka tekanan gas menjadi … . a. 3/5 kali semula b. 3/2 kali semula c. 3/4 kali semula d. 2/ 3 kali semula e. 5/3kali semula jawab:
19. Sebuah benda massanya 100 gram dan suhunya 30 °C didinginkan hingga suhunya menjadi 0°C. Jika kalor jenis benda itu 2.100 J/kg°C, maka kalor yang
dilepaskan benda itu sebesar … . a. 6,3 kJ b. 6,3 kkal c. 63 Kj JAWAB:
d. 63 kkal e. 630 kJ
20. Balok es yang massanya 100 gram dan bersuhu -5 °C dicampur dengan 100 gram air bersuhu 50 °C. Bila kalor jenis es 0,5 kal/g°C dan kalor jenis air 1 kal/g°C, maka setelah terjadi kesetimbangan termal, suhu campurannya adalah … . a. -10 °C d. 10 °C b. 0 °C e. 20 °C c. 5 °C JAWAB: B
21. Dua batang logam sejenis A dan B memiliki perbandingan luas penampang lintang 2 : 1, sedangkan panjang 4 : 3. Bila beda suhu antara kedua ujungnya
sama, maka perbandingan laju hantaran kalor pada A dan B adalah … . a. 2 : 3 b. 3 : 2 c. 3 : 8 JAWAB: B
d. 8 : 3 e. 1 : 1
22. Perbandingan laju kalor yang dipancarkan oleh sebuah benda hitam bersuhu
2.000 ºK dan 4.000 ºK adalah … . a. 1 : 1 b. 1 : 2 c. 1 : 4 JAWAB: E
d. 1 : 8 e. 1 : 16
23. Bacaan skala Fahrenheit sama dengan skala Celcius pada suhu .... a. -72 °C d. -48° C b. -40 °C e. 0 °C c. -32 °C
JAWAB: B 24. Pada suatu termometer x, titik beku air adalah 10°X dan titik didih air adalah 240°X. Bila suatu benda diukur dengan termometer Celcius suhunya 50°C, maka bila diukur dengan termometer X suhunya adalah .... a. 80 d. 140 b. 100 e. 160 c. 125 JAWAB: C
25. Sebuah balok es bermassa 0,5 kg dengan suhu -40°C dicampur dengan air yang massanya 1 kg suhunya 50°C. Jika diketahui kalor jenis es 0,5 kal/g°C dan kalor lebur es 80 kal/g, maka campuran di atas mencapai keadaan akhir berupa .... a. es seluruhnya dengan suhu t = 0°C b. es dan air dengan suhu t = 0°C c. air seluruhnya dengan suhu t = 0°C d. air dengan suhu t = 4°C e. es dengan suhu t = -4°C JAWAB: A
KINETIK GAS DAN TERMODINAMIKA (soal dan pembahasan) suaragumam
January 13, 2017
1. Partikel-partikel gas ideal mempunyai sifat-sifat sebagai berikut, kecuali ... . a. selalu bergerak b. tidak saling menarik c. bertumbukan lenting sempurna d. tersebar merata di seluruh bagian ruangan yang ditempati e. tidak mengikuti Hukum Newton tentang gerak jawab: E 2.
Pada Hukum Boyle, P.V = k, P adalah tekanan dan V adalah volume. Konstanta k mempunyai dimensi yang sama dengan ... . a. daya d. suhu b. usaha e. konstanta pegas c. momentum jawab: b
3.
Jika gas ideal dimampatkan secara isotermis sehingga volumenya menjadi setengahnya, maka ... . a. tekanan dan suhu tetap b. tekanan menjadi dua kali lipat l ipat dan suhu tetap c. tekanan tetap dan suhu menjadi dua kali d. tekanan menjadi dua kali dan suhu menjadi setengahnya e. tekanan dan suhu menjadi setengahnya jawab: B
4.
Diketahui volume tabung B dua kali volume tabung A. Keduanya terisi gas ideal. Volume tabung penghubung dapat diabaikan. Gas A berada pada suhu300 K. Bila jumlah molekul dalam A adalah N dan jumlah molekul mol ekul B adalah 3N, maka suhu gas dalam tabung B adalah ... .
a. 150 K b. 200 K c. 300 K jawab: B
d. 450 K e. 600 K
5.
Suatu jenis gas mempunyai volume 100 cm3 pada suhu 0°C dan tekanan1 atm. Jika temperatur menjadi 50 oC, sedangkan tekanan menjadi 2 atm, maka volume gas menjadi ... . a. 38,4 cm³ d. 84,5 cm³ b. 45,5 cm³ e. 118,3 cm³ c. 59,2 cm³ JAWAB:
6.
Pada keadaan normal (T = 0 oC dan P = 1 atm) 5 gram gas argon (Ar = 40) mempunyai volume sebesar ... . (1 atm = 105 N/m², R = 8,314 J/K.mol) a. 1,4 x 10- 6 m³ d. 28 m³ b. 2,8 x 10-3 m³ e. 224 m³ c. 22,4 x 10 -3 m³ JAWAB: Saat STP (0OC , 1 atm)
V = n.22,4 liter V = (5/40) . 22,4 = 2,8 liter = 2,8 . 10 -3 m3 7.
Suatu gas ideal, dalam suatu ruang tertutup bersuhu 27ºC. Untuk mengubah energi kinetik partikelnya menjadi 2 Ek, suhu gas harus dijadikan ... . a. 37 oC d. 327 oC b. 45 oC e. 927 oC c. 310 oC
8. Sebanyak 4 gram gas neon dengan massa molekul 6 g/mol bersuhu 38 °C. Jika tekanannya 1,8x 105 Pa, maka energi dalam gas adalah ... . (Diketahui k =1,38 x 10-23 J/K, NA = 6,02x10-23 molekul/mol). a. 2,28 x 103 J b. 3,12 x 103 J c. 3,85 x 10 3 J d. 4,23 x 103 J e. 5,16 x 103 J jawab:
9.
Tangki berisi gas mula-mula bersuhu 200 K dipanasi hingga bersuhu 300o K. Jika jumlah partikel gas mula-mula 2 mol, maka agar energi energi dalam tidak berubah, kran harus dibuka sekejap hingga sebagian partikel gas keluar sejumlah ... . a.1/2 mol d.2/3 mol b. 1/3 mol e.3/4 mol c.1/4 mol jawab:
10. Suatu gas ideal pada tekanan atmosfir p dan suhu 27 °C dimampatkan sampai volumenya setengah kali dari semula. Jika suhunya dinaikkan menjadi 54 °C, berapakah tekanannya? a. 0,25 p d. 2 p b. 0,54 p e. 2,18 p
c. 1 p
11. Pada hukum Boyle P . V = k, k mempunyai dimensi . . . . a. daya d. suhu b. usaha e. konstanta pegas c. momentum linear jawab: B (Usaha) (Usaha) 12. Rapat massa (perbandingan massa dan volume) suatu gas ideal pada suhu T
dan tekanan p adalah ρ. Jika tekanan gas tersebut dijadikan 2p dan suhunya diturunkan menjadi 0,5 T maka rapat massa gas menjadi . . . . a. 4 d. 0,25 b. 2 e. 0,12 c. 0,50 jawab: A
13. Suatu gas ideal pada 300 K dipanaskan dengan volume tetap, sehingga energi kinetik rata-rata dari molekul gas menjadi dua kali lipat. Pernyataan berikut ini yang tepat adalah . . . a. Kecepatan rms rata-rata dari molekul menjadi dua kali. b. Suhu berubah menjadi 600 K. c. Momentum rata-rata dari molekul menjadi dua kali.
d. Suhu berubah menjadi 300 ² K. e. Kecepatan rata-rata molekul menjadi dua kali. Jawab: b
14. Untuk melipatgandakan kecepatan rms molekul-molekul dalam suatu gas ideal pada 300 K, suhu sebaiknya dinaikkan menjadi . . . . a. 327 K d. 1.200 K b. 424 K e. 90.000 K c. 600 K
15. 0,5 m3 gas dipanaskan pada proses isobaris volumenya menjadi 2 m3. Jika usaha luar gas tersebut 3 × 105 joule besar tekanan gas sekarang adalah . . . . a. 6 × 10 5 N/m² b. 2 × 10 5 N/m² c. 1,5 × 105 N/m² d. 8 × 10 5 N/m² e. 3 × 105 N/m² jawab:
W = P . ΔV 3 × 105 = P . (2 – 0,5) P = 1,5 × 10 5 N/m²
16. Besar energi dalam 4 mol gas monoatomik pada suhu 400 K adalah . . . (R = 8,31 J/ mol K). a. 6,332 J d. 33,240 J b. 19,944 J e. 34,327 J c. 24,825 J jawab: U = 3/2 . n . R . T = 3/2 .4. 8,31 . 400 = 19 944 J 17. Agar kecepatan rms partikel gas menjadi 3 kali lipat dari awal, suhunya harus ditingkatkan menjadi . . . semula. a. sama d. 9 kali b. 1,5 kali e. 12 kali c. 6 kali jawab: D (32 = 9) 18. Sebuah tabung berisi gas monoatomik kemudian dipompakan gas yang sama sehingga tekanannya berubah menjadi 3 kali vulome semula. Besar perubahan energi dalam gas tersebut jika proses isotemis adalah . . . . a. nol d. 6 kali semula b. 1,5 kali semula e. 9 kali semula c. 3 kali semula jawab: C 19. Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa . . . . a. kalor tidak dapat masuk ke dalam dan ke luar dari suatu sistem b. energi adalah kekal c. energi dalam adalah kekal d. suhu adalah tetap e. sistem tidak mendapat usaha dari luar jawab: C 20. Dua bejana A dan B volumenya sama berisi udara yang suhu dan massanya sama. bejana A dipanaskan secara isobaris sedangkan udara di dalam bejana B dipanaskan pada proses isokhoris. Jika besar kalor yang diberikan pada bejana A dan B sama maka . . . . a. kenaikan suhu udara di A dan di B sama b. perubahan energi dalam di A dan di B sama c. kenaikan suhu udara di A lebih kecil dari di B d. kenaikan suhu udara di A lebih besar dari di B e. salah semua jawab: C pada bejana B usaha bernilai nol karena proses isokhoris (V = tetap) sehingga kalor spenuhnya untuk perubahan energi dalam ( suhu), sedangkan pada bejana A kalor sebagian berubah menjadi usaha dan energi dalam. Jadi suhu di B lebih besar.
21. Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatik. jika W adalah kerja yang dilakukan oleh sistem (gas) dan ΔT adalah perubahan suhu dari sistem maka berlaku keadaan . . . . a. W = 0, ΔT > 0 d. W < 0, ΔT > 0 b. W = 0, ΔT < 0 e. W < 0, ΔT = 0 c. W > 0, ΔT = 0 jawab: E ( saat sistem melakukan kerja W bernilai NEGATIF dan PERUBAHAN SUHU NOL) 22. Sebuah mesin Carnot bekerja di antara 2 reservoir bersuhu tinggi 527 °C dan suhu rendah 127 °C. Jika reservoir suhu tinggi diturunkan menjadi 500 K, maka efisiensi awal dan terakhir adalah . . . . a. 20% dan 30% b. 20% dan 40% c. 20% dan 50% d. 30% dan 50% e. 50% dan 20% jawab: E
23. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 800 K mempunyai efisiensi sebesar 40%. Agar efisiensinya naik menjadi 50%, suhu reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi . . a. 900 K d. 1.180 K b. 960 K e. 1.600 K c. 1.000 K JAWAB = B
T1‘ (1 – η‘) = T1 ( 1 – η) T1‘ (1 – 0,5) = T1 ( 1 – 0,4) T1‘ . 0,5 = 800 . 0,6 T1‘ = 960 k
24. Sebuah mesin bekerja pada reservoir bersuhu tinggi 500 K dan reservoir bersuhu rendah 350 K. Mesin tersebut menghasilkan usaha sebesar 104 joule. Efisiensi mesin tersebut adalah . . . . a. 30 % d. 66 % b. 33 % e. 70 %
c. 42 %
25. Suatu mesin menyerap 150 kalori dari reservoir 400 K dan melepas 90 kalori ke reservoir bersuhu 200 K. Efisiensi mesin tersebut adalah . . . . a. 30 % d. 60 % b. 40 % e. 80 % c. 50 %
SOAL DAN PEMBAHASAN FLUIDA STATIS suaragumam August 27, 2015
FLUIDA STATIS 1. Gaya Archimedes yang bekerja pada benda saat dimasukkan ke dalam fluida
ditentukan oleh …. a. massa benda dan keadaan benda di cairan b. volume benda dan keadaan benda di cairan c. volume benda dan massa jenis cairan d. massa benda dan massa jenis e. massa cairan dan kedalaman benda di cairan JAWAB: C sesuai dengan rumus gaya archimedes F = ρ.g.V 2.
Sepotong besi bermassa 4 kg dan massa jenisnya 8 gr/cm³ dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1 gr/ cm³. Di dalam air berat besi tersebut seolah-olah akan hilang sebesar .... a. 5 N c. 20 N e. 40 N b. 15 N d. 35 N JAWAB: D berat yang seakan-akan hilang = berat benda - gaya archimedes = m.g - ρ.g.V = 4.10 - 1000.10.(4/8000) = 40 - 5 = 35 N
3.
Sepotong kaca di udara memiliki berat 25 N. Jika dimasukkan ke dalam air beratnya menjadi 15 N. Bila massa jenis air adalah 10³ kg/m³ dan percepatan gravitasinya 10 m/s² maka massa jenis kaca adalah .... a. 1,5. 10³ kg/m³ b. 2,5. 10³ kg/m³ c. 3,5. 10³ kg/m³ d. 4,5. 10³ kg/m³ e. 5,5. 10³ kg/m³ JAWAB: B Gaya Archimedes = berat di udara berat di air ρ.g.V = 25 15 1000.10.V = 10 V = 10-3 ρ ρ ρ = 2,5.103 kg/m³
4.
=
m/v 2,5/10-3
=
Sebuah gabus dimasukkan dalam air ternyata 75 % volume gabus tercelup dalam air, maka massa jenis gabus adalah …. a. 1,75 gr/c³ d. 0,50 gr/ cm³ b. 1,00 gr/c³ e. 0,25 gr/ cm³ c. 0,75 gr/cm³ JAWAB: C ρ(air).g.V(benda 1000 . 10 . 0,75 V = ρ . 10 . V ρ = 750 kg/m³ = 0,75 gr/cm³
yang
tercelup)
= ρ
(benda).g.V
(benda)
5. Sebuah ban mobil berisi udara digunakan sebagai pengapung di dalam air, volume ban 0,1 m³dan massanya 1 kg. jika massa jenis air 1 gr/cm³ dan percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka ban dapat menahan dan mengapungkan beban maksimum sebesar …. a. 1001 kg d. 100 kg b. 1000 kg e. 99 kg c. 101 kg JAWAB : E gaya achimedes air = berat ban + berat beban ρ.g.V m.g + m.g 1000 . 0,1 = 1 + m m = 99 kg 6.
Alat yang bukan merupakan penerapan hukum Archimedes adalah … a. kapal laut b. galangan kapal c. balon udara d. hidrometer e. semprot obat JAWAB : C
OPTIK GEOMETRI (soal dan pembahasan)
nyamuk
suaragumam November 18, 2016
SOAL LATIHAN DAN PEMBAHASAN OPTIK GEOMETRI: pemantulan cermin datar, cekung, cembung, pembiasan lensa lengkung, lensa tipis, lensa tebal, plan paralel, sudut deviasi pada prisma. Berikut soalnya, semoga bermanfaat 1. Dua buah cermin dipasang berdekatan dengan sudut 300 kemudian di depannya diletakkan sebuah benda, maka banyaknya bayangan yang terbentuk adalah….. a. 3
b. 6
c. 11
d. 20
e. 30
Jawab: C
2. Ebtanas 1999 A Sebuah benda diletakkan 9 cm di depan cermin cekung yang memiliki jari-jari kelengkungan 20 cm. Sifat-sifat bayangan benda yang dihasilkan cermin adalah… a. Maya, tegak, diperbesar b. Maya, tegak, diperkecil c.
Nyata, tegak, diperbesar
d. Nyata, terbalik, diperbesar e. Nyata, terbalik diperkecil
Jawab: A f = 10 cm s = 9 cm banda berada di R-1 maka bayangan di R-4 jadi sifat bayangan: maya tegak diperbesar 3. Dua cermin yang masing-masing panjangnya 1,6 m disusun berhadapan seperti pada gambar di bawah ini. Jarak antara cermin 20 cm. Suatu berkas sinar jatuh tepat pada salah satu ujung cermin dengan sudut 30o. Sinar akan keluar dari pasangan cermin setelah mengalami pemantulan sebanyak….
a. 16 kali
c. 15 kali
b. 13 kali
d. 9 kali
Jawab:
e. 4 kali
4. UAN 2003 Seberkas cahaya sejajar dijatuhkan pada sebuah lensa cekung. Pada lensa berkas cahaya tersebut mengalami… a. Pembiasan sehingga sinar menyebar b. Pemantulan sehingga sinar menyebar c.
Pembiasan sehingga sinar mengumpul
d. Pemantulan sehingga sinar mengumpul e. Pembiasan tetapi sinarnya tetap sejajar
Jawab: A 5. SIMAK UI 2010 (11 April 2010) Kode 606 Indeks bias udara besarnya 1, indeks bias air 4/3, dan indeks bias bahan suatu lensa tipis 3/2. Suatu lensa tipis yang kekuatannya di udara 4 dioptri di dalam air akan menjadi.... a. 3/5 dioptri
c. 5/4 dioptri
b. 1 dioptri
d. 5/3 dioptri
e. 5/2 dioptri
Jawab: B
6. Seorang wanita tingginya 1,6 m berdiri di depan cermin datar vertical. Tinggi minimum cermin agar ia dapat melihat bayangan seluruh tubuhnya …. cm. Posisi mata wanita itu 10 cm di bawah bagian atas kepala.
a. 160
b. 150
c. 80
d. 75
e. 10
Jawab: C (setengah tinggi) 7. Sebuah benda diletakkan di muka cermin cekung yang mempunyai jarak titik api 15 cm. Agar bayangan yang terbentuk 3 kali lebih besar dan nyata, maka benda harus diletakkan di depan cermin sejauh….. a. 10 cm
b. 15 cm
c. 20 cm
d. 30 cm e. 45 cm
JAWAB: C
8. SPMB 2005 Lensa bikonveks terbuat dari bahan kaca dengan indeks bias 1,5. Permukaan lensa memiliki jejari kelengkungan 10 dan 20 cm. Jika lensa terletak di udara maka besar fokus lensa adalah... a. 10 cm
c. 12,3 cm
b. 11,3 cm
d. 13,3 cm
e. 14 cm
Jawab: B
9. UM UGM 2009 kode 921 Sebuah lampu berada di antara dua buah cermin yang saling berhadapan. Jarak antara kedua cermin adalah a. Lampu tadi berada pada jarak 0,3a dari salah satu cermin yang kita sebut sebagai cermin pertama. Berikut ini adalah jarak tiga bayangan pertama dari lampu di belakang cermin pertama.... a. 0,3a; 0,6a; 0,9a
d. 0,3a; 1,7a; 2,3a
b. 0,3a; 2,3a; 4,3a
e. 0,3a; 0,7a; 2,3a
c.
0,3a; 0,7a; 1,7a
Jawab: D Cermin 1
Cermin 2
0,3a
0,7a
1,7a
1,3a
2,3a
2,7a
10. SPMB 2004 Suatu lensa cembung ganda memiliki jari-jari kelengkungan 80 cm dan 120 cm. Letak bayangan sebuah benda yang berada pada jarak 2 m dari lensa dan indeks bias n = 1,5 adalah….. a. 0,15 m
c. 0,85 m
b. 0,45 m
d. 1,15 m
e. 1,85 m
JAWAB: E
11. Jika bayangan yang terbentuk oleh cermin cekung dengan jari-jari lengkung 20 cm adalah nyata dan diperbesar dua kali, maka bendanya terletak dimuka cermin sejauh….. a. 60 cm
c. 20 cm
b. 30 cm
d. 15 cm
e. 10 cm
Jawab: D
12. Suatu berkas cahaya dengan panjang gelombang 6 x 10-5 cm masuk dari udara ke dalam balok kaca yang indeks biasanya 1,5. Panjang gelombang cahaya dalam kaca sama dengan…..
a. 9 x 10-5 cm
c. 6 x 10-5 cm
b. 7,5 x 10-5 cm
d. 4,5 x 10-5 cm
e. 4 x 10-5 cm
Jawab: E n1 . λ1 = n2 . λ2
1x 6 x 10-5 = 1,5 . λ2 4 x 10-5 = . λ2 13. UM UGM 2009 kode 921 Sebuah lensa cembung yang terbuat dari suatu kaca berindeks bias 1,5 memiliki jarak fokus 2,5 cm di udara. jika lensa itu dicelupkan ke dalam zat cair yang berindeks bias 1,3. Hitunglah jarak fokus lensa dalam cairan itu.... a. 2,8 cm
c. 5,6 cm
b. 4,2 cm
d. 6,6 cm
e. 8,1 cm
Jawab: E
14. Sinar yang melalui dua medium yang berbeda indeks biasnya terjadi pemantulan total, jika………….. a. Sinar merambat dari zat optis lebih rapat, dengan sudut datang lebih besar dari pada sudut batas. b. Sinar merambat dari zat optis lebih rapat, dengan sudut datang lebih kecil dari pada sudut batas. c.
Sinar merambat dari zat optis kurang rapat, dengan sudut datang lebih besar dari pada sudut batas.
d. Sinar merambat dari zat optis lebih rapat, dengan sudut datang sama besar dari pada sudut batas. e. Sinar merambat dari zat optis kurang rapat, dengan sudut datang lebih kecil dengan sudut batas.
JAWAB: A 15. SNMPTN 2009 Terdapat dua lensa plankonveks sejenis. Bila sebuah benda diletakkan 20 cm di kiri salah satu lensa plankonveks tersebut, maka terbentuk bayangan 40 cm di kanan lensa plankonveks tersebut. Kemudian kedua lensa plankonveks disusun bersentuhan sehingga membentuk sebuah lensa bikonveks. Jika benda berada 20 cm di kiri lensa bikonveks tersebut, letak bayangan yang terbentuk adalah… a. 6,7 cm di kanan lensa d. 80 cm di kanan lensa
b. 10 cm di kanan lensa c.
e. 80 cm di kiri lensa
20 cm di kanan lensa
Jawab: A
16. Sebuah benda yang panjangnya 30 cm diletakkan pada sumbu utama sebuah lensa konvergen yang jarak fokusnya 10 cm. Ujung benda yang terdekat pada lensa jaraknya 20 cm dari lensa. Panjang bayangan yang terjadi adalah…………. a. 5,0 cm
c. 10 cm
b. 7,5 cm
d. 12,5 cm
Jawab: b
e. 15 cm
17. Bayangan yang terbentuk oleh lensa positif dari sebuah benda yang terletak pada jarak lebih besar dari f tetapi lebih kecil dari 2f dari lensa tersebut (f = jarak fokus lensa) bersifat…… a. Nyata, tegak, diperbesar b. Nyata, terbalik, diperbesar c.
Nyata, tegak, diperbesar
d. Nyata, tegak diperkecil e. Nyata, tegak, sama besar
Jawab: A
ALAT OPTIK: mata, lup/kaca pembesar, mikroskop, teropong bintang, teropong bumi 1. Sebuah benda terletak pada jarak 5 cm di depan sebuah cermin cembung yang berjari-
jari 20 cm. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin adalah …. a. nyata, tegak, diperkecil b. nyata, terbalik, diperbesar c. maya, tegak , diperbesar d. maya, tegak, diperkecil e. maya, terbalik, diperbesar jawab: D (maya tegak diperkecil) sifat umum cermin cembung maya tegak diperkecil 2. Di mana sebuah benda harus diletakkan di depan sebuah lensa cembung dengan kekuatan + 2 dioptri agar supaya didapatkan bayanganmaya, tegak dan diperbesar.
Benda harus diletakkan pada jarak …. a. kurang daripada 50 cm b. lebih daripada 50 cm tetapi kurang daripada 65 cm c. tepat pada 50 cm d. lebih daripada 50 cm tetapi kurang daripada 100 cm e. tepat pada 100 cm jawab: A P = 100/f f = 50 cm agar bayangan maya dan tegak benda harus diletakkan di R1 (kurang dari f) 3. Suatu nyala lilin digeser berada di depan suatu cermin sehingga terbentuk bayangan yang dapat ditangkap layar pada gambar.
(1) Cermin tersebut adalah cermin cekung (2) Jarak benda ke cermin lebih kecil dari jari-jari kelengkungan cermin (3) Jarak bayangan lebih besar dari jari-jari k elengkungan cermin (4) Jarak fokus cermin negatif Yang benar adalah .... a. (1), (2) dan (3) b. (1) dan (3) c. (2) dan (4)
d. (4) e. semua
jawab: B (1 dan 3) 4.
Sebuah cermin cembung ditempatkan di tikungan jalan. Ketika terdapat benda yang jaraknya 2 m dari cermin, bayangan yang terbentuk 1/16 kali tinggi benda. Jarak fokus
cermin adalah …. a. 12/7 b. 2/15 c. 5/8 jawab: B
5.
d. 15/2 e. 7/2
Untuk mendapatkan sebuah bayangan yang terletak pada jarak 15 cm di belakang lensa positif yang jarak fokus atau titik apinya 7,5 cm, benda tersebut harus diletakkan
berada di depan lensa tersebut pada jarak…. a. 2,5 cm d. 22,5 cm b. 7,5 cm e. 30,0 cm c. 15 cm jawab: C (ketika bayangan berada pada jarak 2f maka benda juga berada pada 2f) 6.
Sebuah benda diletakkan di muka lensa cembung yang berjarak titik api 12 cm. Jika bayangan yang terbentuk bersifat tegak diperbesar 3 kali, maka benda terletak di muka lensa pada jarak (dalam satuan cm) ... a. 6 d. 16 b. 8 e. 18 c. 12 jawab: B
7.
Titik dekat mata seorang siswa terletak pada jarak 120 cm di depan mata. Untuk melihat dengan jelas suatu benda yang berada 30 cm didepan mata, kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai memiliki kekuatan/berdaya lensa (dalam satuan dioptri).... a. – 5 d. 2,5 b. – 4,16 e. 4,16 c. – 2,5
jawab: C
8.
Pada saat membaca, jarak terdekat yang dapat dilihat seorang kakek rabun dekat adalah 40 cm. Kekuatan lensa kaca mata yang diperlukan adalah .... a. 3/2 dioptri d. 3/4 dioptri b. 2/3 dioptri e. 1/4 dioptri c. 4/3 dioptri jawab: A
9.
Seorang rabun dekat, titik paling dekat yang dapat dilihat dengan jelas berjarak 2/3 meter. Jika ingin melihat pada jarak baca normal (25 cm), maka harus memakai kacamata dengan jarak fokus .... a. 40 cm positif d. 25 cm negatif b. 40 cm negatif e. 10 cm positif c. 25 cm positif jawab; A
10. Mata rabun dekat memiliki ciri-ciri: (1) Bayangan benda pada titik dekat normal berada di depan retina. (2) Titik dekatnya lebih dari 25 cm (3) Dapat ditolong dengan lensa bikonkav (4) L e n s a mata tidak dapat berakomodasi sekuat-kuatnya pada titik dekat 25 cm. Pernyataan diatas yang benar adalah .... a. (1), (2) dan (3) d. (4) b. (1) dan (3) e. semua c. (2) dan (4) jawab: 2 dan 4 benar 11. Pernyataan berikut ini yang benar mengenai cacat mata adalah …. a. pada mata miopi, bayangan jatuh di belakang retina b. pada mata hipermetropi, dapat melihat jelas benda jauh c. mata hipermetropi dapat melihat dengan jelas bila memakai kacamata negatif d. mata hipermetropi dapat membaca jelas pada jarak baca normal e. mata miopi dinormalkan dengan memakai kacamata positif jawab: A 12. Sebuah lensa berjarak fokus 4 cm digunakan sebagai lup. Agar mata melihat tanpa berakomodasi, maka letak benda tersebut dari lup adalah.... a. 2 cm d. 6 cm b. 3 cm e. 8 cm
c. 4 cm jawab: C 13. Seseorang yang mempunyai titik dekat 25 cm ingin melihat sebuah benda dengan lup. Apabila orang tersebut saat berakomodasi maksimum menginginkan terjadinya perbesaran sebesar 6 kali, jarak focus lup yang harus digunakan ialah ... (dalam cm). a. 5 c. 15 e. 25 b. 10 d. 20 jawab: A
14. Sebuah lup kaca pembesar memiliki jarak focus 5 cm, dipakai melihat sebuah benda kecil yang terletak 5 cm dari lup. Perbesaran lup itu adalah .... a. 2 kali d. 5 kali b. 4 kali e. 6 ¼ kali c. 4 1/6 kali jawab:
15. Lensa objektif sebuah mikroskop membentuk bayangan sebuah benda, yang oleh lensa okuler lalu diperbesar. Sifat bayangan akhir oleh l ensa-lensa tadi adalah.... a. Nyata, tegak, diperbesar b. Maya, terbalik, diperbesar c. Nyata, terbalik, diperkecil d. Maya, tegak, diperbesar e. Maya, tegak, diperkecil
jawab: B 16. Sebuah benda mikro terletak 1 cm di depan lensa obyektif mikroskop. Jarak fokus lensa obyektif 0,9 cm. jika perbesaran lensa okuler lensa okuler = 10 kali. Perbesaran total mikroskop adalah …. a. 11,9 kali d. 110 kali b. 90 kali e. 190 kali c. 100 kali jawab: C
koreksi: 1/s' = 1/0,9 - 1/1 = 0,1 / 0,9 s' = 9 sehingga besar perbesaran yang dihasilkan oleh mikroskop adahah M = 9 x 10 = 90 17. Jarak fokus lensa objektif dan lensa okuler sebuah mikroskop masing-masing 2 cm dan 5 cm, digunakan untuk mengamati benda kecil yang terletak 2,5 cm dari lensa objektif. Jika pengamat memiliki mata normal (pp = 25cm) dan berakomodasi maksimum, maka perbesaran sudut yang dihasilkan mikroskop adalah .... a. 20 x d. 50 x b. 24 x e. 36 x c. 25 x
JAWAB: E
18. Sebuah teropong dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesaran anguler 6 kali. Jarak lensa obyektif terhadap lensa okuler 35 cm. Teropong digunakan
dengan mata tidak berakomodasi. Jarak fokus okulernya adalah …. a. 3,5 cm b. 5 cm c. 7 cm jawab: B d = fob + fok 35 = fob + fok Fob = 35 – fok M = fob/fok 6 = 35-fok/fok 6fok = 35 – fok 7fok = 35 Fok = 5 cm
d. 10 cm e. 30 cm
19. Seseorang memakai kacamata dengan kekuatan 1,5 dioptri, sehingga dapat membaca seperti mata normal. Titik dekat (Punctum Proximum) orang tersebut
adalah … . a. 36 cm d. 45 cm b. 40 cm e. 50 cm c. 42 cm jawab: B P = 4 – 100/pp 1,5 = 4 – 100/pp 100/pp = 2,5 Pp = 100/2,5 = 40 cm 20. Mata miopi/ rabun jauh dengan titik jauh (PR) 8 m hendak melihat benda pada jarak tak berhingga dengan tanpa berakomodasi. dioptri lensa kacamata yang harus
dipakai sebesar … . a. -0,25 dioptri d. -0,125 dioptri b. -0, 50 dioptri e. -0, 150 dioptri c. -0, 75 dioptri jawab: D P = -100/PR P = -100/800 = - 0,125 21. Sebuah lup memiliki jarak fokus 5 cm dipakai untuk melihat benda kecil yang berjarak 5
cm dari lup. Perbesaran anguler lup itu adalah … a. 2 kali d. 5 kali b. 4 kali e. 6 1/4 kali c. 4 1/6 kali jawab: D M = sn/f = 25/5 = 5 kali 22. Sebuah lup yang panjang fokusnya 6 cm digunakan untuk mengamati sebuah benda dengan mata berakomodasi maksimum. Jika jarak titik dekat mata 25 cm, maka jarak benda dari lup dan perbesarannya masing-masing adalah … . a. 4,84 cm dan 5,1 kali b. 6,0 cm dan 4,7 kali c. 6,0 cm dan 5,16 kali d. 8,82 cm dan 2,83 kali e. 25 cm dan 5,16 kali jawab: C M = sn/f + 1 = 25/6 + 1 = 31/6 = 5,16 23. Sebuah benda yang akan dilihat dengan menggunakan mikroskop harus diletakkan
pada … . a. ruang I lensa objektif b. ruang II lensa objektif c. ruang III lensa objektif d. titik fokus lensa objektif e. titik pusat lensa objektif jawab: B 24. Sebuah mikroskop memiliki panjang fokus lensa objektif dan okuler masing masing10 cm dan 5 cm. Jika jarak antara lensa objektif dan okuler 35 cm dan mata tidak berakomodasi, maka perbesaran total mikroskop adalah … . a. 10 kali d. 18 kali
b. 12 kali c. 15 kali jawab: A
e. 20 kali
25. Sebuah teropong bintang memiliki panjang fokus objektif 20 cm. Jika perbesaran angulernya 5 kali dan mata tidak berakomodasi, maka teropong bintang itu memiliki
panjang … . a. 16 cm b. 20 cm c. 24 cm jawab: C M = fob/fok 5 = 20/fok Fok = 4
d. 25 cm e. 30 cm
D = fob + fok = 20 + 4 = 24 cm 26. Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus lensa objektif dan okuler masing-masing 100 cm dan 8 cm. Ternyata bayangan bintang yang diamati pengamat tepat jatuh di titik fokus okuler. Kemudian lensa okuler digeser atau digerakkan, sehingga mata pengamat berakomodasi sejauh 32 cm. Maka lensa okuler telah digeser sejauh (dalam
cm)… a. 1,2 cm ke dalam d. 1,6 cm ke luar b. 1,2 cm ke luar e. 2,0 cm ke dalam c. 1,6 cm ke dalam jawab: C
27. Sebuah teropong medan (teropong bumi) memiliki lensa objektif, pembalik, dan okuler masing-masing dengan kekuatan 2 D, 20 D, dan 20 D. Jika teropong digunakan untuk melihat objek pada jarak jauh / tak berhingga, ternyata mata berakomodasi sejauh 45 cm. Jika mata normal dan tidak berakomodasi, maka lensa okuler harus digeser sejauh
….
a. 0,5 cm ke dalam d. 1,0 cm ke dalam b. 0,5 cm ke luar e. 2,0 cm ke dalam c. 1,0 cm ke luar jawab; A fob = 100/2 = 50 cm fok = 100/20 = 5 cm
BUNYI (soal dan pembahasan) suaragumam
December 02, 2016
1. Intensitas gelombang bunyi pada jarak 5 m dari sumber bunyi adalah 2 ×10 4 watt/m². Pada jarak 10 m dari sumber bunyi intensitasnya adalah ... a. 0,5 × 10 -4 watt/m2 b. 1 × 10 -4 watt/m2 c. 2 × 10 -4 watt/m2 d. 4 × 10-4 watt/m2 e. 8 × 10-4 watt/m 2 jawab;
2. Gelombang bunyi adalah ... . a. gelombang transversal b. gelombang longitudinal c. gelombang elektromagnetik d. gelombang yang dapat dipolarisasikan e. gelombang yang dapat merambat dalam vakum jawab:B
3.
Nada bunyi akan terdengar lemah jika … a. frekuensinya tinggi b. frekuensinya rendah c. amplitudonya besar d. amplitudonya kecil e. periodenya tak beraturan jawab: D
4.
Tinggi rendahnya nada bergantung pada … .
a. kecepatan d. amplitudo b. pola getar e. panjang gelombang c. frekuensi jawab: C 5. Kuat lemahnya nada/bunyi bergantung pada ... . a. amplitudo d. kecepatan b. panjang gelombang e. pola getar c. frekuensi jawab: A 6. Sebuah pipa organa tertutup memiliki panjang 0,8 m. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 320 ms-1, maka dua frekuensi resonansi terendah yang dihasilkan oleh getaran udara di dalam pipa adalah ... . a. 100 Hz dan 200 Hz b. 100 Hz dan 300 Hz c. 200 Hz dan 400 Hz d. 200 Hz dan 600 Hz e. 400 Hz dan 800 Hz jawab:
L=¼λ λ = 4L = 3,2 m f0 = v/λ = 100 Hz f1 = 300 Hz f2 = 500 Hz 7.
Dua pipa organa terbuka A dan B ditiup bersama-sama. Pipa A menghasilkan nada dasar yang sama tinggi dengan nada atas kedua pipa B. Maka perbandingan panjang pipa organa A dengan pipa organa B adalah ... . a. 1 : 2 c. 2 : 1 e. 3 : 1 b. 1 : 3 d. 2 : 5 JAWAB: D
8.
Seorang penerbang yang pesawat terbangnya mendekati menara bandara mendengar bunyi sirine menara dengan frekuensi 2.000 Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan frekuensi 1.700 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka kecepatan pesawat udara adalah ... .
a. 236 km/jam b. 220 km/jam c. 216 km/jam
d. 200 km/jam e. 196 km/jam
jawab: C
9.
Sebuah sumber gelombang bunyi dengan daya 50 W memancarkan gelombang ke medium sekelilingnya yang homogen. Intensitas radiasi gelombang tersebut pada jarak 10 m dari sumber adalah ... . a. 4/π × 10 -2 W/m2 d. 4,2/π × 103 W/m2 b. 1,25/π × 10 -1 W/m2 e. 2/π × 102 W/m2 c. 4 × 10 1 W/m2 jawab: B
10. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-rata 50 dB. Apabila seratus mesin dihidupkan bersama, maka taraf intensitasnya adalah ... . a. 100 dB c. 70 dB e. 20 dB b. 75 dB d. 80 dB jawab: D TI2 = TI1 + 10.log n TI2 = 50 +10.log100 TI2 = 50 + 30 = 80 db 11. Seutas dawai panjangnya 1,80 meter. Jika tegangan dawai diatur sedemikian hingga kecepatan gelombang transversal yang dihasilkannya adalah 900 m/s, m aka frekuensi nada atas pertama adalah .... a. 640 Hz c. 320 Hz e. 125 Hz b. 500 Hz d. 250 Hz jawab: B nada atas pertama:
l=λ λ = 1,8 m f = v/λ = 900/1,8 = 500 Hz 12. Pipa organa terbuka yang panjangnya25 cm menghasilkan frekuensi nada dasar sama dengan frekuensi yang dihasilkan oleh dawai yang panjangnya 150 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 ms-1 dan cepat rambat gelombang transversal pada dawai 510 ms-1 maka dawai menghasilkan .… a. nada dasar
b. nada atas pertama c. nada atas kedua d. nada atas ketiga e. nada atas keempat jawab: D
13. Bila tegangan suatu dawai gitar menjadi 4 kali lebih besar, maka nadanya mempunyai frekuensi yang.... a. 4 kali lebih tinggi b. 2 kali lebih tinggi c. 4 kali lebih rendah d. 2 kali lebih rendah e. 16 kali lebih tinggi jawab: B
14. Apabila kita hendak menaikkan tinggi nada dari suatu dawai maka dapat dilakukan dengan cara .... a. panjang dawai diperbesar b. panjang dawai diperkecil c. penampang dawai diperbesar d. tegangan dawai diperkecil e. dawai diganti dengan dawai yang lain jenisnya
jawab: B 15. Nada dasar sebuah pipa organa tertutup beresonansi dengan nada atas pertama sebuah pipa organa terbuka. Apabila panjang tabung pipa organa terbuka 50 cm, maka panjang tabung pipa organa tertutup adalah .... a. 2 m c. 0,05 m e. 0,125 m b. 1 m d. 0,25 m jawab: E
16. Intensitas bunyi dapat ditingkatkan dengan : a. memperbesar frekuensi dan amplitudonya b. memperbesar frekuensinya saja c. memperkecil frekuensi dan amplitudonya saja d. memperbesar amplitudonya saja e. memperkecil amplitudonya dan memperbesar frekuensinya
jawab: D 17. Sebuah sumber bunyi dengan daya 314 watt merambatkan energinya ke segala arah sama besar. Seorang pengamat mendeteksi taraf intensi-tasnya pada suatu tempat sebesar 100 dB. Jarak pengamat dengan sumber bunyi jika intensitas ambang I0 = 1012 watt/m² adalah .... a. 50 m c. 5000 m e. 1000 m b. 100 m d. 250 m
jawab: A TI = 10log(I/I 0) 100 = 10 log (I/10 -12) 10 = log (I/10 -12) log 1010= log (I/10 -12) 1010 = I/10-12 I = 10-2
I = P/(4πr2) 10-2 = 314 / 4.3,14.r 2 r2 = 10000/4 = 2500 r = 50 m 18. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-rata 50 dB. Apabila 100 mesin dihidupkan bersamaan, maka taraf intensitasnya adalah .... a. 20 dB c. 70 dB e. 150 dB b. 50 dB d. 75 dB
jawab: C TI = 50 + 20 = 70 dB Tiap kelipatan 10 TI bertambah 10 19. Agar taraf intensitas berkurang 20 dB, jarak ke sumber bunyi harus dijadikan... kali semula. a. 2 c. 20 e. 200 b. 10 d. 100
jawab: A jika jarak naik kelipatan 10. Taraf intensitas berkurang 20 Db
20. Taraf intensitas bunyi suatu tempat yang berjarak 5 m dari sumber bunyi sebesar 70 dB. Tempat yang berjarak 0,5 m dari sumber bunyi bertaraf intensitas sebesar .... a. 9 dB c. 90 dB e. 110 dB b. 80 dB d. 100 dB jawab: C jika jarak naik kelipatan 10. Taraf intensitas berkurang 20 dB 21. Jika sumber bunyi bergerak dengan kecepatan v mendekati pendengar yang diam, dibandingkan dengan sumber bunyi diam dan pendengar mendekati sumber bunyi dengan kecepatan yang sama, maka terdengar bunyi .... a. yang pertama lebih tinggi daripada yang kedua b. yang pertama lebih keras daripada yang kedua c. sama tinggi d. yang pertama lebih lemah daripada yang kedua e. yang pertama lebih rendah daripada yang kedua jawab: A pengaruh efek dopler 22. Sumber bunyi yang memancarkan bunyi dengan panjang gelombang 10 cm dan pendengar bergerak saling menjahui dengan kecepatan masing-masing 60 m/s dan 40 m/s. Kecepatan rambatan bunyi di udara 340 m/s. Frekuensi bunyi yang didengar adalah.... a. 3400 Hz c. 3643 Hz e. 2550 Hz b. 3230 Hz d. 4533 Hz
jawab: E
23. Mobil A mendekati pengamat (diam) dengan kecepatan 30 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 504 Hz. Saat itu juga mobil B mendekati P dari arah yang berlawanan dengan A, pada kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi518 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara saat ini 300 m/s maka frekuensi layangan yang didengar P adalah .... a. 14 Hz d. 5 Hz b. 10 Hz e. 4 Hz c. 7 Hz
jawab: D
24. Tinggi rendahnya bunyi yang kita dengar tergantung pada . . . . a. Amplitudo b. Cepat rambat bunyi c. Frekuensi d. Kepadatan medium e. Intensitas bunyi
jawab: C 25. Suara guntur terdengar 2 sekon setelah kilat terlihat oleh pengamat. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka jarak petir tersebut dari pengamat adalah . . . . a. 170 meter d. 1.020 meter b. 340 meter e. 1.360 meter c. 680 meter
jawab: C s = v.t = 340.2 = 680 m
LISTRIK DINAMIS 1.
Jika arus 4 ampere mengalir dalam kawat yang ujung-ujungnya berselisih potensial12
volt, maka besar muatan tiap menit yang mengalir melalui kawat…. a. 4 coulomb
d. 120 coulomb
b. 12 coulomb
e. 240 coulomb
c. 60 coulomb jawab: I = q/t 4=q/t Q = 4.60 = 240 Coulomb 2.
Grafik di bawah menunjukkan kuat arus yang mengalir dalam suatu hambatan R, sebagai fungsi waktu. Banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam hambatan tersebut selama 5 sekon pertama adalah ... (coulomb)
a. 8 b. 10 c. 14 d. 18 e. 20 jawab: D
banyaknya muatan yang mengalir samadengan luas bangun dibawah grafik luas bangun = trapesium + persegi panjang Q = ½ (a+b) .t + p.l = ½ (5+3). 2 + 5.2 = 18 3.
Dari percobaan hubungan tegangan(V) dengan kuat arus (I) pada resistor, dihasilkan grafik V – I pada gambar di bawah. Jika V = 5,0 volt, maka besar kuat arus yang mengalir adalah ....
a. 5 mA b. 10 mA c. 20 mA d. 40 mA e. 35 mA jawab: D 0,02 x 2 = 0,04 A = 40 mA 4.
Resistansi kawat jaringan listrik akan meningkat pada siang hari yang terik sebab: (1) Kawat menjadi lebih panjang (2) Arus listrik menurun pada siang hari (3) Hambat jenis kawat meningkat
(4) Luas tampang lintang kawat membesar Pernyataan yang benar adalah .... a. (1), (2) dan (3) b. (1) dan (3) c. (2) dan (4) jawab: B 1 dan 3
d. (4) e. semua
5.
Sebuah baterai dihubungkan dengan resistor akan menghasilkan arus 0,6 A. Jika pada rangkaian ditambahkan sebuah resistor 4,0 ohm yang dihubungkan seri dengan resistor pertama maka arus akan turun menjadi 0,5 A. Gaya gerak listrik(ggl) baterai (dalam volt) adalah .... a. 4
c. 6
b. 5
d. 12
e. 24
jawab: D
6.
Perhatikan gambar rangkaian di samping. Jika sumber arus 18 V dengan hambatan
dalam 1 Ω, maka beda potensial titik a dan b adalah....
a. 10 volt b. 15 volt c. 20 volt d. 30 volt e. 40 volt jawab:
7.
Sebuah galvanometer yang hambatannya 50 ohm akan mengalami simpangan maksimum jika dilalui arus 0,01 A. Agar dapat digunakan untuk mengukur tegangan hingga 100 V, maka harus dipasang .... a. Hambatan muka sebesar 9.950 ohm b. Hambatan muka sebesar 5.000 ohm c. Hambatan cabang sebesar 9.950 ohm d. Hambatan cabang sebesar 5.000 ohm e. Hambatan muka dan hambatan dalam masing-masing sebesar 2.500 ohm jawab:
8.
Sebuah amperemeter mempunyai hambatan 18 ohm dan berdaya ukur 10 m A. Agar daya ukur amperemeter meningkat menjadi 100 m A, harus dipasang hambatan ....
a. 0,8 ohm seri dengan amperemeter b. 0,8 ohm paralel dengan amperemeter c. 2,0 ohm seri dengan amperemeter d. 2,0 ohm paralel dengan amperemeter e. 8,0 seri dengan amperemeter jawab:
LISTRIK DINAMIS PART 2 (soal dan pembahasan) AHMAD SYAIFUL
9.
February 10, 2017
Hambatan pengganti antara titik A dan B dari rangkaian hambatan pada gambar di bawah adalah ....
a. 6 Ω
b. 8 Ω c. 10 Ω d. 12 Ω e. 16 Ω jawab:
10. Perhatikan rangkaian listrik pada diagram ini. Energi yang dibebaskan setiap sekon
pada hambatan 16 Ω ialah ....
a. 1 J
c. 3 J
b. 2 J
d. 4 J
e. 5 J
jawab: Rs = 1 + 3 + 4 = 8 ohm Rp = 8 x 8 / (8+8) = 4 ohm Rt = 16 + 4 + 5 = 25 ohm V16 = 16/25 . 12,5 = 8 Volt W = (V2/r) . t = 82/16 . 1 = 64/16 = 4 Jou le
11. Pada gambar di bawah, A,B,C, dan D adalah lampu pijar masing-masing berukuran 5W, 5V. Jika lampu C putus maka yang nyalanya lebih terang adalah lampu .... a. A dan B b. B saja c. B dan D d. D saja e. D dan A jawab: A pada rangkaian parallel berfungsi membagi arus. Jadi ketika C putus arus pada A dan B meningkat 12. Suatu alat pemanas listrik yang hambatannya 24 Ω khusus dipakai untuk beda potensial 120 volt. Bila alat tersebut digunakan untuk memanaskan10 kg air sehinggga temperaturnya naik dari 250 ºC menjadi 450º C, waktu yang dibutuhkan adalah .... a. 500 s
d. 1400 s
b. 700 s
e. 1900 s
c. 900 s jawab: kalor jenis air = c air = 4200 J/Kg C
13. Sebuah alat pemanas air yang hambatannya 50 ohm dan dialiri arus listrik 1 ampere, digunakan untuk memanaskan 1 liter air bersuhu 25 oC selama 10 menit. Jika diangap hanya air yang menerima kalor, maka suhu air menjadi (1 kalori = 4,2 joule) a. 97oC
d. 32,2oC
b. 47oC
e. 72oC
c. 34,2Oc jawab:
14. Arus sebesar 2 A mengalir pada kawat penghantar yang memiliki beda potensial12 V.
Besar muatan yang mengalir tiap menit pada kawat penghantar itu adalah … . a. 20 C
d. 180 C
b. 60 C
e. 240 C
c. 120 C jawab:
15. Tiga buah hambatan masing-masing 4 Ω, 6 Ω dan 12 Ω disusun paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan listrik. Perbandingan arus yang mengalir pada masing-masing hambatan adalah … . a. 1 : 2 : 3
d. 2 : 1 : 3
b. 1 : 3 : 1
e. 2 : 3 : 1
c. 3 : 2 : 1 jawab:
16. Suatu penghantar panjangnya 2 m dipasang pada beda potensial 6 V, ternyata arus yang mengalir 3 A. Jika luas penampang kawat 5,5 × 10 -2 mm², maka besar hambatan dan hambatan jenis kawat adalah a. 2 Ω dan 2,75 × 10-7 Ωm
b. 2 Ω dan 5,5 × 10-8 Ωm c. 2 Ω dan 1,1 × 10-7 Ωm d. 20 Ω dan 5,5 × 10-7 Ωm e. 20 Ω dan 2,75 × 10-7 Ωm JAWAB:
17. Kuat arus yang mengalir melalui hambatan 6 Ω pada gambar di bawah ini adalah … . a. 0,75 A
d. 6 A
b. 1,5 A
e. 12 A
c. 3 A
JAWAB: RTOTAL = 8 OHM I = V/R = 12/8 =1,5 I6 = 1,5 / 2 = 0,75 A 18. Arus listrik dari PLN yang sampai ke rumah-rumah mempunyai tegangan 220 V.
Tegangan tersebut adalah … . a. tegangan efektif b. tegangan rata-rata c. tegangan minimum d. tegangan maksimum e. tegangan puncak ke puncak jawab: A tegangan efektif adalah tegangan mantab yang terukur dalam voltmeter. 19. Sebuah bola lampu listrik bertuliskan 220 V/50 Ω. Pernyataan berikut yang benar adalah
… . a. dayanya selalu 50 watt
b. tahanannya sebesar 484 Ω c. untuk menyalakannya diperlukan aliran arus sebesar 5 A d. untuk menyalakan diperlukan tegangan minimum 220 V e. menghabiskan energi sebesar 50 J dalam waktu 1 detik bila dihu-bungkan dengan sumber tegangan 220 V jawab: A. salah ( p = v2/r ) B. salah (disoal sudah tertulis 50 ohm) C. salah (I = v/r = 220/ 50 = 44 A) d. benar (cukup jelas) E. salah ( W = V.I.t = 220.44.1 = 9680 j) 20. Grafik hubungan antara beda potensial (V ) dan kuat arus (I ) adalah … .
Jawab: C V/i = R Jadi R merupakan gradien/garis miring 21. Diketahui rangkaian listrik seperti pada gambar berikut ini. Beda potensial antara titik A
dan B adalah … . a. 0 volt d. 6 volt b. 2 volt e. 8 volt
Jawab: E
22. Perhatikan penunjukan jarum amperemeter serta batas ukur maksimum yang digunakan seperti tampak pada gambar berikut ini. Nilai kuat arus yang sedang diukur
sebesar … . a. 0,4 A b. 0,8 A c. 1,0 A d. 4,0 A e. 5,0 A
jawab: I = 4/5 = 0,8 23. Perhatikan hal-hal berikut. (i) untuk mengukur arus (ii) untuk mengukur tegangan (iii) dipasang seri pada rangkaian (iv) dipasang paralel pada rangkaian Yang sesuai untuk penggunaan voltmeter adalah . . . . a. (i) dan (ii) b. (i) dan (iii) c. (ii) dan (iv) d. (i), (ii), dan (iii) e. (i), (ii), (iii), dan (iv) jawab: 2 dan 4 ( sudah cukup jelas) 24. Penampang penghantar dilewati 4 × 10 20 elektron dalam waktu 8 sekon. Kuat arus listrik pada penampang tersebut adalah . . . . a. 16 A b. 8 A c. 5 A d. 4 A e. 2 A jawab: I = q/t = 1,6 . 10-19 . 4 . 1020 / 8 = 8 A 25. Sebuah generator mempunyai GGL 300 volt dan hambatan 4 ohm. Generator itu di gunakan untuk menyalakan lampu yang di susun paralel. Bila kuat arus tiap lampu harus 0,5 ampere pada tegangan 220 volt, maka banyaknya lampu yang dapat dipasang .... a. 20
d. 50
b. 30
e. 10
c. 40 jawab: P = V.i Plampu = 220.0,5 = 110 watt Pgenerator = 300.4 = 1200 watt Jumlah lampu = 1200/110 = 10,9 = 10 (pembulatan kebawah)
SOAL DAN PEMBAHASAN LISTRIK STATIS
Soal no 1 Diketahui muatan listrik Q1 positif dan Q2 negatif…… (1) muatan Q1 menarik muatan Q2 (2) gaya coulomb sebanding dengan Q 1 dan Q2 (3) gaya coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara Q1 dan Q2 (4) kuat medan listrik di tengahtengah antara Q1 dan Q2 nol yang benar adalah …. a. 1, 2, 3 dan 4
d. 2 dan 4
b. 1, 2 dan 3
e. 4
c. 1 dan 3 jawab: b Soal no 2 Dua muatan titik yang sejenis dan sama besar qA = qB =10 –2 C pada jarak10 cm satu dari yang lain. Gaya tolak yang dialami kedua muatan itu (dalam Newton) adalah .... a. 9.10 –14
d. 9.103
b. 9.10 –9
e. 9.107
c. 9.10 –5 jawab: e
Soal no 3 pada gambar dibawah memperlihatkan suatu benda bermuatan positif dengan muatan q = + 0,5 μC, bermassa 20 gram digantung pada tali ringan (massanya diabaikan). pada jarak 15 cm disebelah kanan diletakkan muatan negatif q’ = -1 μC
yang menyebabkan muatan positif tertarik ke kiri dengan posisi benda seimbang menjadi seperti gambar di bawah. , tegangan pada tali kira kira sebesar..... (dalam newton )
a. 0,20 b. 0,24 c. 0,28 d. 0,32 e. 0,40
jawab: C
Soal no 4 Kuat medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan listrik pada sebuah titik bergantung pada…. (1) besarnya muatan (2) jaraknya dari muatan (3) jenis muatan
(4) jenis medium antara muatan dan titik yang benar adalah …. a. 1, 2, 3 dan 4
d. 2 dan 4
b. 1, 2 dan 3
e. 4
c. 1 dan 3 jawab: A Soal no 5 Dua
muatan
titik
berjarak
5
cm
terlihat
seperti
gambar.
Besar medan listrik di titik P adalah.... a. 27 N/C
d. 360 N/C
b. 72 N/C
e. 720 N/C
c. 270 N/C jawab:
Soal no 6 Dua buah partikel A dan B bermuatan +20 μC dan +45 μC terpisah sejauh 15 cm. Jika suatu muatan positif yang diletakkan di antara A dan B sedemikian rupa sehingga kuat medan listrik di titik tersebut sama dengan nol. letak C dari A (dalam cm) adalah…. a. 2 jawab:
b. 3
c. 4
d. 6
e. 9 D
Soal
no
7
Pada setiap titik sudut sebuah segitiga sama sisi dengan sisi terdapat muatan positif q. Kuat medan dan potensial listrik di pusat segitiga ini, dengan k sebagai tetapan, berturut-turut a.
½
b.
adalah….
k
q/r
½
dan
k
c.
0
q/r
d.
dan
k
k
q/r^2
q/r
e.
0 0
dan
3
dan
dan
k
k
q/r q/r^2
k
q/r^2
jawab:
D
pada
pusat
segitiga:
- nilai medan listrik bernilai nol karena besar medan listrik yang dihasilkan oleh tiap tiap muatan di sudut-sudutnya memiliki besar yang sama, sehingga saling menghilangkan. ingat bahwa medan listrik adalah besaran vektor, sehingga analisis kuantitatifnya
berdasarkan
arah.
- potensial listrik adalah besaran skalar, sehingga nilai total potensial adalh total dari potensial
tiga
muatan
tersebut.
Soal
atau
3
no
kali
8
Sebuah bola konduktor berjari – jari 9 cm diberi muatan 6 mC. Besar kuat medan listrik dan potensial listrik pada titik yang berjarak 3 cm dari pusat bola adalah .... a.
sama
–
b.
E
=
nol,
c.
E
=
6.
sama V
=
6.
107 N/C,
d.
E
=
6.
107 N/C,
e.
E
=
6.
107 N/C,
V V
nol 105 volt
V = =
=
nol
6.
105 volt
18.
105 volt
jawab:
B
Soal
no
9
Dua keping logam yang sejajar atas-bawah dan jaraknya 0,5 cm satu dari yang lain diberi muatan listrik yang berlawanan (keping bawah negatif dan atas positif) hingga beda potensial 10000 Volt. Bila nilai umum muatan elektron adalah 1,6 x 10-19 Coulomb, tentukan besar dan arah gaya coulomb yang terjadi jika ada sebuah elektron
yang
terletak
diantara
kedua
keping
tersebut
.…
a.
0,8
x
10-7
b.
0,8
x
10-7
c.
3,2
x
10-13
d.
3,2
e.
12,5
x
N N
bawah
ke
N
1024
atas
ke N
10-13 x
ke
atas
ke N
bawah
ke
atas
jawab:
c
w
=
F
W
.
S
=
ΔEp
F.S
=
V.q
F.r
=
V.q
F.0,5.10-2 = F
=
10000. 3,2
.
10-13 N
ke
1,6.10-19
atas
Soal
karena
muatan
positif
no
10
Sebuah elektron (massa 9,11x10 –31 kg dan muatan listrik –1,6 x10-19 C), lepas dari katode menuju ke anode yang jaraknya 2 cm. Jika awalnya elektrom diam (dilepaskan tanpa kecepatan awal) dan beda potensial antara anode dan katode 200 V,
maka
kecepatan
elektron
a.
2,3
x
105 m/s
b.
8,4
x
106 m/s
c.
saat
berada
di
d. e.
2,3
anode
sebesar
....
3
x
107 m/s
2,4
x
108 m/s
x
107 m/s
jawab: W
=
V.q
W
=
ΔEk
V.q
=
200.1,6.10-19 =
ΔEk
½
3,2.10-17 =
m.
½
V
=
Soal
V2
.
9,11.10-31 .
v2
8,4
.
106
no
11
Kapasitas kapasitor dapat diperkecil dengan cara-cara sebagai berikut .... (1) ruang (2)
antar dengan
(3) (4) pernyataan
lempeng
pasangan
jarak
seri
kedua luas yang
diisi beberapa lempeng
lempengnya benar
minyak kapasitor diperkecil diperkecil.
adalah
….
a.
1,
b.
2,
3
1,
dan
2
4
dan
c.
d.
2
dan
3
4
e.
1
4
dan
3
jawab:
d
Soal
no
12
Tiga buah kapasitor identik yang mula-mula belum bermuatan akan dihubungkan dengan baterai 15 V. Bila hanya salah satunya saja yang dihubungkan dengan baterai 15 V tersebut, energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah 3/2E. dan bila ketiga kapasitor tadi dihubungkan seri dengan baterai besarnya energi yang tersimpan
adalah
….
a.
¼
E
d.
2
E
b.
½
E
e.
4
E
c.
E
jawab:
b
cseri =
1/3
E2 =
1/3
C
.
3/2
E
E2 =
½
E
Soal
no
13
Tiga buah kapasitor A, B, dan C memiliki nilai kapafitansi 4Farad, 6Farad, dan 12Farad disusun secara seri dan terhubung dengan aki 90V. Apabila muatan listrik maka
besar
a.
qC
=
b.
qA
<
muatan 3 qB
pada
x
qA <
c. jawab:
ketiga
kapasetor d.
qC
e.
qB E
(pada
rangkaian
Soal
tersebut qC
qA
= =
adalah 1/3 qB
= seri
besar
…
x
qA
=
qC 0
muatan
sama
no
besar
14
Tiga buah kapasitor masing-masing 6 μF, 12 μF dan 4 μF dirangkai seri kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan 8 volt.Tegangan pada kapasitor 4 μF dalah .… a.
8,0
volt
d.
1,5
volt
b.
4,0
volt
e.
0,5
volt
c.
2,0
volt
Soal
no
15
Dua buah kapasitor berkapasitas C1 = 30 piko Farad dan C2 = 60 piko Farad dihubungkan seri, lalu dihubungkan dengan sumber tegangan listrik 100 V. maka…. (1).
Q1
=
2
x
10-9
C
(2).
Q2
=
2
x
10-9
C
(3).
V1
=
66,7
V
(4).
V2
=
33,3
V
pernyataan a.
yang
1,
b.
2, 1,
3
dan
2
c.
4
dan
1,2
Soal
adalah d.
2
3
1
jawab:
kapasitor
dengan
dan ,3,
kapasitansi
…. dan e.
4 4 3
4
no
Sebuah untuk
benar
benar
16 2.10 -5 F
yang
pernah
dihubungkan
beberapa saat lamanya pada beda potensial 500 V. Kedua ujungnya
dihubungkan dengan ujung-ujung sebuah kapasitor lain dengan kapasitansinya 3.10 F yang tidak bermuatan. Energi yang tersimpan di dalam kedua kapasitor adalah
5
…. a.
0,25
J
d.
1,25
J
b.
0,50
J
e.
1,50
J
c.
1,00
J
JAWAB: E E
=
½ =
C ½
V2 5.10-5 5002
E = 1,25 Joule MEDAN MAGNET dan GAYA LORENTZ (soal dan pembahasan) 1. Perhatikan faktor-faktor berikut! (1) luas penampang kawat (2) permeabilitas (3) hambatan dalam kawat (4) arus yang mengaliri kawat yang memengaruhi besarnya induksi/medan magnet pada suatu kawat lurus yang dialiri listrik adalah …. A. (1) dan (2) B. (1) dan (3) C. (1) dan (4) D. (2) dan (3) E. (2) dan (4) Jawab: E .
2. Sebuah penghantar lurus panjang dialiri arus 2 A seperti tampak pada gambar disamping. Besar dan arah induksi magnet di titik P adalah …. ( µo = 4π × 10 -7 Wb/Am)
A. B. C. D. E.
8 × 10-5 T, masuk bidang kertas 6 × 10-5 T, keluar bidang kertas 4 × 10-5 T, masuk bidang kertas 2 × 10-5 T, keluar bidang kertas 1 × 10-5 T, masuk bidang kertas
Jawab: E
3.
Perhatikan gambar berikut!
berdasarkan gambar diatas, arah gaya magnetik yang dialami kawat yang berada di antara dua magnet tersebutadalah …. A. ke arah B B. ke kiri C. ke kanan D. tegak lurus masuk bidang kertas E. tegak lurus keluar bidang kertas Jawaban: E Arah gaya magnetic dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan aturan gaya Lorentz. Jika arah arus dari A ke B dan arah kuat medan magnetik dari utara ke selatan maka arah gaya magnetik tegak lurus keluar bidang kertas. (F = telapak tangan, B = 4 jari, I = jempol) 4. Seutas kawat panjang memiliki arus sebesar I ampere yang berjarak a meter dari sebuah titik sehingga memiliki kuat medan magnetik sebesar B. Jika kawat diletakkan sejauh 2a dari titik tersebut, besar induksi magnetiknya adalah …. pembahasan:
5.
Dua buah kawat lurus panjang diletakkan sejajar pda jarak 2 cm satu sama lain dialiri arus seperti gambar. Jika arus yang mengalir kedua kawat sama bes ar 2A, maka induksi magnetik pada titik P adalah …. (µ0 = 4π×10-7 Wb/Am)
A. 8×10-5 T keluar bidang gambar B. 8×10-5 T masuk bidang gambar C. 4×10-5 T masuk bidang gambar D. 4×10-5 T masuk bidang gambar E. 0 T Jawaban: Diketahui: µ0 = 4π×10-7 Wb/Am i1 = i2 = 2A a = 1 cm = 1×10 -2 m Ditanyakan: B pembahasan:
6.
Suatu kawat dilengkungkan dengan jari-jari 40 cm dan dialiri arus listrik seperti pada gambar.
Besar dan arah induksi magnetik di titik P (µ 0 = 4π × 10-7 Wb/Am) adalah …. A. 2,5π × 10 -7 T ke dalam bidang B. 5 × 10-7 T ke luar bidang C. 5π × 10 -7 T ke dalam bidang D. 1 × 10-6 T ke luar bidang E. π × 10-6 T ke dalam bidang Jawaban: E
7.
Kawat L dan M sejajar berarus listrik seperti pada gambar!
Besar dan arah gaya magnetik persatuan panjang yang dialami kawat L dan M sebesar …. (µo = 4π × 10-7 Wb/mA) A. 48 × 10 -7 N/m tolak menolak B. 24 × 10 -7 N/m tarik menarik C. 48 × 10 -6 N/m tarik menarik D. 36 × 10 -6 N/m tolak menolak E. 48 × 10-4 N/m tolak menolak Jawaban: C Diketahui: µo = 4π × 10-7 Wb/mA I L = 4A I M = 6 A a = 10 cm = 1×10-1 m Ditanyakan: F/l Jawab:
Jadi, besar dan arah gaya magnetik yang dialami kawat L dan M sebesar 48 × 10 -6 N/m tarik menarik.
8.
Dua kawat sejajar dialiri arus listrik seperti tampak pada gambar. Jika µ 0 = 4π × 10-7 Wb/Am, maka besar dan arah gaya magnetik persatuan panjang yang dialami kedua kawat adalah ….
A. B. C. D. E.
10-5 N/m, tarik-menarik 3 × 10-5 N/m, tolak-menolak 3 × 10-5 N/m, tarik-manarik 6 × 10-5 N/m, tolak-menolak 6 × 10-5 N/m, tarik-menarik Jawaban: E Diketahui:
Apabila ada dua buah kawat yang arahnya sama maka gaya magnetik persatuan panjang memiliki arah tarik menarik. Adapun besarnya gaya magnetik dapat ditetukan dengan perhitungan sebagai berikut. 9.
A. B. C. D. E.
Dua kawat sejajar panjang sama 1 m dan dialiri arus listrik dengan arah yang sama. Berapakah gaya lorentz yang dialami oleh kedua kawat...... (µ0 = 4π × 10-7 Wb/A m) 2×10-5 N tolak menolak 3×10-5 N tolak menolak 5×10-5 N tolak menolak 7×10-5 N tolak menolak 9×10-5 N tolak menolak Jawaban: A
10.
Seutas kawat penghantar panjang terletak diantara kutub-kutub magnet dan dialiri arus sebesar I ampere. Arah gaya Lorentz yang dihasilkan adalah ….
A. B. C. D. E.
searah dengan A searah dengan B searah dengan C searah dengan D searah dengan I Jawaban: A Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Arus yang mengalir searah dengan arah jempol, sedangkan arah medan magnet searah dengan keempat jari lainnya. Arah medan magnet dari utara menuju selatan sehingga arah gaya Lorentz s earah dengan A.
