Evaluasi Kompetensi Bab 1- 4 | Fisika Kelas X | Marthen Kanginan | Erlangga | Kurtilas


EVALUASI KOMPETENSI BAB I – IV

Pilihan Ganda

  1. Jarak suatu planet yang berdekatan dengan pusat galaksi kita dari bumi adalah 20 000 tahun cahaya. Jika cepat rambat cahaya adalah 300 000 000 m/s, jarak planet itu dari bumi, dalam kilometer, adalah ..
    1. 2 x 105
    2. 2 x 1017
    3. 3 x 1017
    4. 2 x 1020
    5. 3 x 1020

Jawaban:

Jawaban: B

Diketahui :

r = 20 000 tahun cahaya

v = 300 000 000 m/s

v = 300 000 km/s

Ditanyakan :

r = … km?

Jawaban :

r = 20 000 . (365,25 x 24 x 3600) x 300 000 km

r = 2 x 104 x 3,15 x 107 x 3 x 105

r = 1,89 x 1017

r = 2 x 1017 km

  1. Momentum adalah hasil kali massa dan kecepatan. Dimensi momentum adalah ..
    1. \( \left[ M \right] \left[ L \right] { \left[ T \right] }^{ -2 } \)
    2. \( \left[ M \right] { \left[ L \right] }^{ -1 }{ \left[ T \right] }^{ -1 } \)
    3. \( \left[ M \right] { \left[ L \right] }{ \left[ T \right] }^{ -1 } \)
    4. \( \left[ M \right] { { \left[ L \right] }^{ -2 } }{ \left[ T \right] }^{ 2 } \)
    5. \( \left[ M \right] { { \left[ L \right] }^{ -1 } }{ \left[ T \right] }^{ -1 } \)

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

rumus Momentum = massa x kecepatan

Ditanyakan :

dimensi Momentum = … ?

Jawaban :

Satuan Momentum = Kg x m/s
Dimensi = [M] [L]/[T]
Dimensi = [M] [L] [T]-1

  1. Ketika membandingkan kesalahan sistematis dan kesalahan acak, pasangan sifat-sifat kesalahan berikut dalam suatu percobaan pengukuran mungkin sangat berbeda

P1 : kesalahan mungkin dihilangkan
P2 : kesalahan tidak mungkin dihilangkan
Q1 : kesalahan yang besar dan tandanya tetap
Q2 : kesalahan yang besar dan tandanya bervariasi
R­1 : kesalahan akan dikurangi dengan merata-ratakan pengukuran berulang
R2 : kesalahan tidak akan dikurangi dengan merat-ratakan pengukuran berulang

Sifat-sifat manakah yang berkaintan dengan kesalahan acak?

    1. P1, Q1, R2
    2. P1, Q2, R2
    3. P2, Q2,R1
    4. P2, Q1, R1
    5. P2, Q2, R2

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Kesalahan acak

Ditanyakan :

Sifat yang berkaitan ?

Jawaban :

P2, Q2,R1

  1. Dibawah ini adalah pengukuran panjang benda dengan menggunakan jangka sorong. Hasil pengukuran ini sebaiknya dilaporkan menjadi..

    1. ​​(0,27 ± 0,01) cm
    2. ​(0,25 ± 0,01) cm​
    3. ​(0,270 ± 0,005) cm
    4. ​(0,250 ± 0,005) cm​
    5. (0,250 ± 0,001) cm

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

pengukuran panjang benda dengan menggunakan jangka sorong

Ditanyakan :

Hasil penguukuran ?

Jawaban :

Skala utama = 0,20 cm
Skala Nonius = 0,05 cm
x = 0,25 cm

skala terkecil = 0,01 cm
∆x = ½ skala terkecil
∆x = ½ . 0,01 cm
∆x = 0,005 cm

Maka, x = (x ± ∆x) = (0,250 ± 0,005) cm

  1. Lima siswa, masing-masing membuat sederetan pengukuran untuk percepatan jatuh bebas g. Tabel menunjukkan hasil yang mereka peroleh. Siswa manakah yang memperoleh sekumpulan hasil pengukuran yang dapat dikatakan sebagai presisi tetapi tidak akurat?
Siswa Hasil, g (m/s2)
A 9,81 9,79 9,84 9,83
B 9,81 10,12 9,89 8,94
C 9,45 9,21 8,99 8,76
D 8,45 8,46 8,50 8,41
E 8,81 9,25 9,64 8,32

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

sederetan pengukuran untuk percepatan jatuh bebas g

Ditanyakan :

Siswa manakah yang memperoleh sekumpulan hasil pengukuran yang dapat dikatakan sebagai presisi tetapi tidak akurat?

Jawaban :

Presisi tapi tidak akurat → jauh dari nilai sebenarnya

  1. Percepatan gravitasi suatu planet hendak diukur dengan percobaan bandul sederhana. Dua puluh kali pengukuran periode bandul menghasilkan nilai rata-rata 5,00 s, dengan simpangan baku nilai rata-rata sampel 0,10 s. Sedangkan, 10 kalo pengukuran panjang bandul menghasilkan nilai rata-rata 100,0 cm dengan simpangan baku nilai rata-rata sampel 3,0 cm. Jika rumus periode adalah ​\( T=2\pi \sqrt { \cfrac { L }{ g } } \)​ , ketidakpastian relatif percepatan gravitasi, dalam persen, adalah ….
    1. 1
    2. 2
    3. 3
    4. 4
    5. 5

Jawaban :

Jawaban : E

Diketahui :

\( \overline { T } =5s \)
ST = 0,10 s
\( \overline { L } =100\quad cm \)
SL = 3 cm

Ditanyakan :

ketidakpastian relatif percepatan gravitasi, dalam persen ?

Jawaban :

\( T=2\pi \sqrt { \cfrac { L }{ g } } \\ g=4{ \pi }^{ 2 }L{ T }^{ -2 }\\ \cfrac { \Delta g }{ g } =\sqrt { { { \left( 1\cdot \left( \cfrac { SL }{ L } \right) \right) }^{ 2 }+\left( -2\cdot \left( \cfrac { 2T }{ T } \right) \right) }^{ 2 } } \\ \cfrac { \Delta g }{ g } =\sqrt { { { { \left( \cfrac { 0,5 }{ 5 } \right) }^{ 2 } }+\left( 2\cdot \left( \cfrac { 3 }{ 100 } \right) \right) }^{ 2 } } \\ \cfrac { \Delta g }{ g } =0,05\\ \cfrac { \Delta g }{ g } =5\quad \)​%

  1. Badu ingin menetukan tetapan permitivitas listrik ε suatu bahan sari percobaan hukum Coulomb, yang dirumuskan ​\( \cfrac { 1 }{ 4\pi \varepsilon } \cfrac { { q }_{ 1 }{ q }_{ 2 } }{ { r }^{ 2 } } \)​. Supaya grafik yang diperoleh lurus, Badu akan melukis grafik F terhadap r-2 dengan menetapkan parameter  q1 = 62,8 x 10-6 C dan q2= 106,2 x 10-6. Grafik yang diperoleh Badu seperti pada gambar di samping. Ambil nilai π = 3,14 tepat. Tetapan ε tersebut dalam C2N-1m-2 adalah..

    1. 2,5 x 10-9
    2. 2,0 x 10-10
    3. 1,8 x 10-10
    4. 1,3 x 10-11
    5. 3,4 x 10-11

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

\( \cfrac { 1 }{ 4\pi \varepsilon } \cfrac { { q }_{ 1 }{ q }_{ 2 } }{ { r }^{ 2 } } \)

q1 = 62,8 x 10-6 C

q2= 106,2 x 10-6 C

Ditanyakan :

Tetapan ε ?

Jawaban :

\( F=\frac { { q }_{ 1 }{ q }_{ 2 } }{ 4\pi \varepsilon } \frac { 1 }{ { r }^{ 2 } } \\ \varepsilon =\cfrac { { q }_{ 1 }{ q }_{ 2 } }{ 4\pi F{ r }^{ 2 } } \\ \varepsilon =\cfrac { { q }_{ 1 }{ q }_{ 2 }{ r }^{ -2 } }{ 4\pi F } \\ \varepsilon =\cfrac { 62,8\cdot { 10 }^{ -6 }\cdot 106,2\cdot { 10 }^{ -6 } }{ 4\pi 1100 } \\ \varepsilon =193\cdot { 10 }^{ -12 }\\ \varepsilon =1,93\cdot { 10 }^{ -10 }\approx 2,0\cdot { 10 }^{ -10 } \)

  1. Perhatikan ketiga vektor yang besar dan arahnya terlukis pada kertas berpetak seperti pada gambar. Jika panjang satu petak adalah 1 N, besar resultan ketiga vektor adalah …

    1. 5 N
    2. 7 N
    3. 12 N
    4. 13 N
    5. 15 N

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

F1x = -2 N

F2x = -6 N

F3x = 3 N

F1y = 7 N

F2y = 8 N

F3y = -3 N

Ditanyakan :

R = ..?

Jawaban :

\( R=\sqrt { \sum { { { F }_{ x } }^{ 2 }+\sum { { { F }_{ y } }^{ 2 } } } } \\ R=\sqrt { { { \left( -2+\left( -6 \right) +3 \right) }^{ 2 }+\left( 7+8+\left( -3 \right) \right) }^{ 2 } } \\ R=\sqrt { 25+144 } \\ R=13\quad N \)

  1. Totok mengemudikan motornya ke utara dan menempuh perjalanan 150 km selama 3 jam, kemudian dia berbelok ke selatan dan menempuh 90 km selama 2 jam. Kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata Totok berturut-turut adalah ..

    1. 48 km/jam dan 48 km/jam
    2. 48 km/jam dan 12 km/jam
    3. 12 km/jam dan 12 km/jam
    4. 48 km/jamdan 24 km/jam
    5. 24 km/jam dan 12 km/jam

Jawaban:

Jawaban: B

Diketahui :

s1 = 150 km

t1=3 jam

s1 = 150 km

t1=3 jam

Ditanyakan :

laju rata-rata = …?

kecepatan rata-rata = …?

Jawaban :

kelajuan rata-rata = ​\( \cfrac { \Sigma s }{ \Sigma t } \)
kelajuan rata-rata =​\( \cfrac { 150+90 }{ 3+2 } \)
kelajuan rata-rata = ​\( \cfrac { 240 }{ 5 } \)
kelajuan rata-rata = 48 km/jam

kecepatan rata-rata = ​\( \cfrac { \Delta s }{ \Sigma t } \)
kecepatan rata-rata = ​\( \cfrac { 150-90 }{ 3+2 } \)
kecepatan rata-rata = ​\( \cfrac { 60 }{ 5 } \)
kecepatan rata-rata = 12 km/jam

  1. Berdasarkan grafik posisi-waktu dari suatu benda yang bergerak, seperti pada gambar di atas, kelajuan paling besar yang dialami benda selama geraknya adalah ….
    1. 1 m/s
    2. 2 m/s
    3. 4 m/s
    4. 6 m/s
    5. 8 m/s

Jawaban :

Jawaban : E

Diketahui :

v0 = 0 m/s

s = 40 meter

t = 10 s

Ditanyakan :

vt = ..?

Jawaban :

Berdasarkan gambar tersebut, untuk mengetahui kecepatan terbesar ialah dengan menetukan titik yang terdekat dengan sumbu S. Titik yang terdekat dengan yakni titik P.

\( { v }_{ t }={ v }_{ 0 }+at\\ { v }_{ t }={ 0+a\cdot 10 }\\ { v }_{ t }=10a \)

\( { s }={ v }_{ 0 }t+\cfrac { 1 }{ 2 } a{ t }^{ 2 }\\ { 40= }0\cdot 10+\cfrac { 1 }{ 2 } \cdot \cfrac { { v }_{ t } }{ 10 } \cdot { 10 }^{ 2 }\\ 40=5\cdot { v }_{ t }\\ { v }_{ t }=8\quad { m }/{ s } \)

  1. Perhatikan kelima grafik hubungan antara jarak  dan waktu  di atas. Gerak lurus berubah beraturan dinyatakan oleh grafik ..

    1. I
    2. II
    3. III
    4. IV
    5. V

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

grafik hubungan antara jarak  dan waktu

Ditanyakan :

Grafik GLBB ?

Jawaban :

Karena berdasarkan rumus jarak pada GLBB :
\( { s }={ v }_{ 0 }t\pm \cfrac { 1 }{ 2 } a{ t }^{ 2 } \)

Fungsi s merupakan persamaan kuafrat sehingga dapat dipastikan terdapat lengkungan didalam gambar grafik tersebut

  1. Grafik kecepatan waktu sebuah troli (kereta-keretaan), yang mula-mula diluncurkan ke atas, mendaki sebuah lintasan miring ditunjukkan pada gambar di samping. Berapakah jarak maksimum sepanjang lintasan miring yang dapat didaki oleh troli?
    1. 0,30 m
    2. 0,60 m
    3. 1,20 m
    4. 2,40 m
    5. 4,80 m

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

v0 = 0,60 m/s

vt = 0

t = 4 s

Ditanyakan :

s = ..?

Jawaban :

\( { v }_{ t }={ v }_{ 0 }+at\\ 0=0,6+a\cdot 4\\ a=-0,15\quad { m }/{ { s }^{ 2 } } \)

\( s={ v }_{ 0 }t+\cfrac { 1 }{ 2 } a{ t }^{ 2 }\\ s=0,6\cdot 4-\cfrac { 1 }{ 2 } \cdot 0,15\cdot { 4 }^{ 2 }\\ s=2,4-1,2\\ s=1,2\quad m \)

  1. Sebuah mobil dipercepat dengan percepatan tetap  mulai dari keadaan diam selama selang waktu tertentu dan setelah itu diperlambat dengan perlambatan tetap  sampai berhenti. Jika selang waktu total percepatan dan perlambatan adalah  sekon, kecepatan  maksimum yang dicapai mobil adalah …
    1. \( \cfrac { \alpha t }{ \beta } \)
    2. \( \cfrac { \beta t }{ \alpha } \)
    3. \( \cfrac { \alpha t }{ \alpha +\beta } \)
    4. \( \cfrac { \beta t }{ \alpha +\beta } \)
    5. \( \cfrac { \alpha \beta t }{ \alpha +\beta } \)

Jawaban :

Jawaban : E

Diketahui :

a1 = α

v0 = 0

a2 = β

v2 = 0

t = t1 + t2

Ditanyakan :

v1 = ..?

Jawaban :

\( { v }_{ 1 }{ =v }_{ 0 }{ +a }_{ 1 }\cdot { t }_{ 1 }\\ { v }_{ 1 }{ =0 }{ +\alpha }\cdot { t }_{ 1 }\\ { v }_{ 1 }{ = }{ \alpha }\cdot { t }_{ 1 } \)

\( { v }_{ 2 }{ =v }_{ 1 }{ +a }_{ 2 }\cdot { t }_{ 2 }\\ { 0 }{ { =v }_{ 1 } }{ -\beta }\cdot { t }_{ 2 }\\ { v }_{ 1 }{ = }{ \beta }\cdot { t }_{ 2 } \)

\( { v }_{ 1 }{ =v }_{ 1 }\\ \alpha \cdot { t }_{ 1 }=\beta \cdot { t }_{ 2 }\\ { t }_{ 1 }=\cfrac { \beta \cdot { t }_{ 2 } }{ \alpha } \\ { t }_{ 1 }+{ t }_{ 2 }=t\\ \cfrac { \beta \cdot { t }_{ 2 } }{ \alpha } +{ t }_{ 2 }=t\\ { t }_{ 2 }\cdot \left( \cfrac { \beta +\alpha }{ \alpha } \right) =t\\ { t }_{ 2 }=t\cdot \cfrac { \alpha }{ \beta +\alpha } \)

\( { v }_{ 1 }=\beta \cdot { t }_{ 2 }\\ { v }_{ 1 }=\beta \cdot t\cdot \cfrac { \alpha }{ \beta +\alpha } \\ { v }_{ 1 }=\cfrac { \alpha \beta }{ \beta +\alpha } t \)

  1. Sebuah meja putar berotasi pada suatu kecepatan sudut konstan. Manakah grafik yang paling baik menampilkan hubungan antara gaya sentripetal F  pada sebuah partikel terhadap jarak berbeda r dari pusat rotasi? (gaya sentripetal sama dengan massa partikel kali percepatan sentripetal yang dialaminya, yaitu F=m.as)

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Grafik hubungan antara gaya sentripetal F  pada sebuah partikel terhadap jarak berbeda r dari pusat rotasi.

Ditanyakan :

Grafik yang tepat ?

Jawaban :

Kita harus tahu dahulu hubungan antara kecepatan sudut, gaya sentripetal, dan besar jari-jari. Berdasarkan rumus

\( F=m\cdot { a }_{ s }\\ F=m\cdot \cfrac { { v }^{ 2 } }{ r } \\ F=m\cdot \cfrac { { \left( \omega \cdot r \right) }^{ 2 } }{ r } \\ F=m\cdot { \omega }^{ 2 }\cdot r\\ r=\cfrac { F }{ m\cdot { \omega }^{ 2 } } \)

Berdasarkan penurunan rumus diatas, terdapat fungsi kuadrat dari ω maka grafiknya pasti memiliki lengkungan. Apabila r yang diberikan semakin besar dengan m dan ω tetap maka akan semakin besar F yang dihasilkan. Pilihan D merupakan grafik yang paling menggambarkan dari deskripsi diatas.

  1. Sebuah bola tenis dilepaskan hingga jatuh secara vertikal ke lantai den dipantulkan kembali. Ambil kecepatan ke atas sebagai positif. Manakah satu dari grafik-grafik berikut yang terbaik menampilkan perubahan kecepatan  terhadap waktu?

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

Grafik perubahan kecepatan  terhadap waktu.

Ditanyakan :

Grafik yang tepat ?

Jawaban :

Ketika bola dilepas dari atas maka terdapat gerak kebawah (GVB) sehingga v bernilai (-). Kemudian bola akan terpantul ke atas sehingga v akan bernilai (+). Gambar yang sesuai berdasarkan gejala yang dialami oleh bola tersebut terdapat pada pilihan D

  1. Sebuah roket ditembakkan vertikal ke atas dari tanah dengan resultan percepatan vertikal 10 m/s2. Bahan bakar habis dalam waktu 1 menit dan roket melanjutkan bergerak ke atas. Berapa lama sejak bahan bakar habis, roket itu akan mencapai ketinggian maksimumnya?
    1. 1 menit
    2. 2 menit
    3. 3 menit
    4. 4 menit
    5. 5 menit

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

a = 10 m/s2

thabis= 1 menit = 60 s

g = 10 m/s2

Ditanyakan :

tmaks = ..?

Jawaban :

Ketika roket menggunakan bahan bakar

\( { v }_{ habis }={ v }_{ 0 }+at\\ { v }_{ habis }=0+10\cdot 60\\ { v }_{ habis }=600\quad { m }/{ s } \)

Ketika roket sudah kehabisan bahan bakar

\( { t }_{ maks }=\cfrac { { v }_{ habis } }{ g } \\ { t }_{ maks }=\cfrac { 600 }{ 10 } \\ { t }_{ maks }=60\quad s\\ { t }_{ maks }=1\quad menit \)

  1. Di antara ketentuan berikut:
    1. Kecepatan sudutnya tetap, kecepatan linearnya berubah
    2. Kecepatan sudut dan kecepatan linearnya tetap
    3. Kecepatan sudut berubah, kecepatan linear tetap

Yang berlaku pada gerak melingkar beraturan adalah ..

    1. (1) saja
    2. ​(1) dan (2)
    3. ​(2) saja
    4. ​(2) dan (3)
    5. ​(3) saja

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Gerak melingkar beraturan.

Ditanyakan :

Pernyataan yang benar ?

Jawaban :

Syarat suatu gerak disebut gerak melingkar beraturan ialah :

  1. Besar kelajuan linearnya tetap
  2. Besar kecepatan sudutnya tetap
  3. Besar percepatan sentripetalnya tetap
  4. Lintasannya berupa lingkaran

Apabila kita cocokkan dengan pernyataan yang ada pada soal hanya pernyataan nomor (2) saja yang sesuai. Sehingga jawaban yang paling tepat ialah C.

  1. Pernyataan berikut tentang percepatan sentripetal pada gerak melingkar :
    1. Percepatan sentripetal di setiap titik pada lintasannya selalu menuju pusat lingkaran
    2. Percepatan sentripetal mengubah arah kecepatan linear sehingga lintasan berupa lingkaran​
    3. (Besar percepatan sentripetal pada setiap lintasan bergantung pada kecepatan sudut dan jari-jari lintasan
    4. Arah vektor percepatan sentripetal searah dengan vektor kecepatan linearnya

Pernyataan yang benar adalah …

    1. (1) dan (2)
    2. (2) dan (3)
    3. (3) dan (4)
    4. (1), (2), dan (3)
    5. (1), (2), (3), dan (4)

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

Percepatan sentripetal pada gerak melingkar

Ditanyakan :

Pernyataan yang benar ?

Jawaban :

Karena pernyataan (4) tidak sesuai dimana arah vektor sentripetal dan vektor keceepatan linearnya tidak searah, melainkan percepatan sentripetal yang mengubah arah dari kecepatan linearnya

  1. Ketika sebuah partikel bergerak dalam suatu lingkaran mendatar dengan kecepatan sudut ω1 , percepatan sentripetalnya adalah a. Ketika partikel bergerak dalam lingkaran yang sama denga kecepatan sudut ω2, percepatan sentripetalnya 3a. Nilai ​\( \cfrac { { \omega }_{ 2 } }{ { \omega }_{ 1 } } \)​ adalah..
    1. 0,3
    2. 0,6
    3. 1,7
    4. 3,0
    5. 9,0

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

\( { a }_{ { s }_{ 1 } }=a\\ { a }_{ { s }_{ 2 } }=3a \)

Ditanyakan :

\( \cfrac { { \omega }_{ 1 } }{ { \omega }_{ 2 } } \)​=..?

Jawaban :

\( \cfrac { { \omega }_{ 1 } }{ { \omega }_{ 2 } } =\cfrac { \sqrt { \cfrac { { a }_{ { s }_{ 1 } } }{ r } } }{ \sqrt { \cfrac { { a }_{ { s }_{ 2 } } }{ r } } } \\ \cfrac { { \omega }_{ 1 } }{ { \omega }_{ 2 } } =\cfrac { \sqrt { { a }_{ { s }_{ 1 } } } }{ \sqrt { r } } \cfrac { \sqrt { r } }{ \sqrt { { a }_{ { s }_{ 2 } } } } \\ \cfrac { { \omega }_{ 1 } }{ { \omega }_{ 2 } } =\cfrac { \sqrt { a } }{ \sqrt { 3a } } \\ \cfrac { { \omega }_{ 1 } }{ { \omega }_{ 2 } } =\cfrac { 1 }{ 3 } \sqrt { 3 } \\ \cfrac { { \omega }_{ 1 } }{ { \omega }_{ 2 } } =0,6 \)

  1. Sebuah bola sepak yang massanya 0,5 kg bergerak dengan kelajuan 2 m/s. Pemain sepakbola menendang searah gerakan bola dengan gaya 50 N. Menempuh jarak berapakah sentuhan kaki pemain agar kelajuan bola menjadi 4 m/s.
    1. 0,02 m
    2. 0,03 m
    3. 0,04 m
    4. 0,05 m
    5. 0,06 m

Jawaban :

Jawaban : E

Diketahui :

mb = 0,5 kg

\( { v }_{ { b }_{ 1 } }=2\quad { m }/{ s } \)

Fp = 50 N

\( { v }_{ { b }_{ 2 } }=4\quad { m }/{ s } \)

Ditanyakan :

s = ..?

Jawaban :

\( \sum { F } =m\cdot a\\ { F }_{ p }={ m }_{ b }\cdot a\\ 50=0,5\cdot a\\ a=\cfrac { 50 }{ 0,5 } \\ a=100\quad { m }/{ { s }^{ 2 } } \)

\( { v }_{ { b }_{ 2 } }^{ 2 }={ v }_{ { b }_{ 1 } }^{ 2 }+2as\\ { 4 }^{ 2 }={ 2 }^{ 2 }+2\cdot 100\cdot s\\ 16=4+200s\\ 200s=12\\ s=0,06\quad m \)

  1. Balok dengan berat w ditarik sepanjang permukaan mendatar dengan kelajuan konstan v oleh gaya F yang bekerja pada sudut θ terhadap horizontal. Besar gaya normal yang bekerja pada balok oleh permukaan adalah..

    1. w + F cos θ
    2. w + F sin θ
    3. w – F sin θ
    4. w – F cos θ
    5. w

Jawaban :

Jawaban : E

Diketahui :

Balok dengan berat w ditarik sepanjang permukaan mendatar dengan kelajuan konstan v oleh gaya F yang bekerja pada sudut θ terhadap horizontal

Ditanyakan :

Gaya normal balok oleh permukaan ?

Jawaban :

Karena bidang permukaan lantai yang datar, maka besarnya gaya normal akan sama dengan gaya gravitasi​

  1. Dua buah balok bermassa m1=5 kg dan m2=10 kg dihubungkan dengan seutas tali melalui sebuah katrol licin, seperti pada gambar. Jika g=10 m/s2, jarak yang ditempuh benda m1 dalam 1,2 s pertama adalah..

    1. 5,0 m
    2. 3,6 m
    3. 2,4 m
    4. 1,8 m
    5. 1,2 m

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

m1 = 5 kg

m2 = 10kg

g = 10m/s2

t = 1,2s

Ditanyakan :

s = ..?

Jawaban :

\( { w }_{ 1 }={ m }_{ 1 }\cdot g\\ { w }_{ 1 }={ 5 }\cdot 10\\ { w }_{ 1 }=50\quad N \)

\( { w }_{ 2 }={ m }_{ 2 }\cdot g\\ { w }_{ 2 }={ 10 }\cdot 10\\ { w }_{ 2 }=100\quad N \)

\( \sum { F } =m\cdot a\\ { -w }_{ 1 }{ +T }_{ 1 }{ -T }_{ 1 }{ +w }_{ 2 }=\left( { m }_{ 1 }{ +m }_{ 2 } \right) \cdot a\\ -50+0+100=\left( 5+10 \right) \cdot a\\ 50=15a\\ a=\cfrac { 10 }{ 3 } { m }/{ { s }^{ 2 } } \)

\( S={ v }_{ 0 }t+\cfrac { 1 }{ 2 } a{ t }^{ 2 }\\ S=0\cdot 1,2+\cfrac { 1 }{ 2 } \cdot \cfrac { 10 }{ 3 } \cdot { 1,2 }^{ 2 }\\ S=2,4\quad m \)​​

  1. Tatik menimbang berat benda dengan menggunakan neraca pegas dalam sebuah elevator. Sebelum elevator bergerak, bacaan skala menunjukkan 50 N. Elevator bergerak ke bawah dan kemudian berhenti. Bacaan pada skala ..
    1. 50 N dalam keseluruhan geraknya
    2. Lebih dari 50 N ketika elevator mulai bergerak, dan tetap sampai elevator berhenti
    3. Lebih kecil dari 50 N ketika elevator mulai bergerak, dan tetap sampai elevator berhenti
    4. Lebih dari 50 N ketika elevator mulai bergerak, dan kurang dari 50 N ketika elevator akan berhenti
    5. Lebih kecil dari 50 N ketika elevator mulai bergerak, dan lebih dari 50 N ketika elevator akan berhenti

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Sebelum elevator bergerak :

skala = 50 N

Elevator ke bawah dan kemudian berhenti

Ditanyakan :

Bacaan pada skala ?

Jawaban :

​Karena elevator bergerak kebawah maka berlaku

\( \sum { F } =w+T \)

Maka pernyataan B yang paling tepat karena w = 50 N, karena ketambahan nilai T maka nilai gaya totalnya pada sakala haruslah lebih darri 50 N

  1. Benda bermassa 0,400 kg berayun dalam suatu lintasan melingkar vertikal pada seutas kawat sepanjang 0,500 m. Jika kelajuan putar benda dijaga tetap 8,00 rad/s, tegangan tali ketika benda berada di puncak lingkaran adalah … (g=9,8 m/s2)
    1. 8,88 N
    2. 10,5 N
    3. 12,8 N
    4. 19,6 N
    5. 24,8 N

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

m = 0,400 kg

r = 0,500 m

ω = 8,00 rad/s

g = 9,8 m/s2

Ditanyakan :

T = ..?

Jawaban :

w = m.g

w = 0,4 . 9,8

w = 3,92 N

Ketika benda berada di puncak :

\( \sum { F } =m\cdot { a }_{ s }\\ w+T=m\cdot { \omega }^{ 2 }\cdot r\\ 3,92+T=0,4\cdot { 8 }^{ 2 }\cdot 0,5\\ T=12,8-3,92\\ T=8,88\quad N \)

  1. Sebuah kelereng dilemparkan pada lintasan lurus mulai dari A. Kelereng itu melewati B dan kemudian mendekati lintasan vertikal setengah lingkaran (jari-jari 2,0 m), seperti pada gambar. Agar tidak meninggalkan lintasan lengkung di titik C, kelajuan minimum kelereng di titik C adalah ..

    1. 1,6 m/s
    2. 2,0 m/s
    3. 3.2 m/s
    4. 4,0 m/s
    5. 5,0 m/s

Jawaban :

Jawaban : E

Diketahui :

lintasan lurus mulai dari A, melewati B dan mendekati lintasan vertikal setengah lingkaran (jari-jari 2,0 m)

Ditanyakan :

Kelajuan minimum kelereng di C ?

Jawaban :

\( { F }_{ s }=\cfrac { N\cdot mg }{ cos\theta } \)​,  →N=0, syarat tidak jatuh
\( \cfrac { \left( m\cdot v \right) }{ r } =\cfrac { mg }{ cos\theta } \\ v={ \left( \cfrac { rg }{ cos\theta } \right) }^{ -\cfrac { 1 }{ 2 } }\\ v=\sqrt { 25 } \\ v=5 \)

Esai

  1. Soal :
    1. Tulis besaran berikut dalam notasi ilmiah : (i). 4500 m, (ii). 0,00086 kg, (iii). 60,03 N
    2. Nyatakan banyak angka penting dalam : (i). 100,50 g, (ii). 6,800 x 10-2 N, (iii). 0,00900500 km
    3. Tebal sebuah batu bata adalah 9,20 cm. Berapa ketinggian dari 56 tumpukan batu bata?
    4. Dengan mengukur, diperoleh massa suatu benda padat adalah 4,500 x 103 g dan volumenya adalah 8,00 x 102 cm3. Tentukan massa jenis benda padat itu dalam : (i) g/cm3 dan (ii) kg/m3

Diketahui :

  1. (i). 4500 m, (ii). 0,00086 kg, (iii). 60,03 N
  2.  (i). 100,50 g, (ii). 6,800 x 10-2 N, (iii). 0,00900500 km
  3. Tebal sebuah batu bata adalah 9,20 cm
  4.  massa suatu benda padat adalah 4,500 x 103 g dan volumenya adalah 8,00 x 102 cm3.

Ditanyakan :

  1. notasi ilmiah : (i). 4500 m, (ii). 0,00086 kg, (iii). 60,03 N?
  2. banyak angka penting dalam : (i). 100,50 g, (ii). 6,800 x 10-2 N, (iii). 0,00900500 km?
  3. ketinggian dari 56 tumpukan batu bata?
  4. massa jenis benda padat itu dalam : (i) g/cm3 dan (ii) kg/m3?

Jawaban :

  1. Notasi ilmiah :
    (i). 4500 m = 4,500 x 103 m
    (ii). 0,00086 kg = 8,6 x 10-4 kg
    (iii). 60,03 N = 6,003 x 101 N
  2. Banyaknya angka penting dalam :
    (i). 100,50 g = Terdapat 5 Angka penting. Angka 1 dan 5 merupakan angka penting karena bukan angka nol. 2 angka 0 diantara angka 1 dan 5 merupakan angka penting karena terletah diantara angka bukan nol. Dan angka 0 di kanan angka 5 merupakan angka penting karena bilangan lanjutan
    (ii). 6,800 x 10-2 N = Terdapat 4 angka penting. Angka 6 dan 8 merupakan angka penting karena bukan angka nol. Dua angka 0 di kanan angka 8 merupakan angka penting karena bilangan lanjutan
    (iii). 0,00900500 km = Terdapat 6 Angka penting. 3 angka 0 di kiri angka 9 bukan merupakan angka penting karena hanya sebagai letak desimal. Angka 9 dan 5 merupakan angka penting karena bukan angka nol. 2 angka 0 diantara angka 9 dan 5 merupakan angka penting karena letaknya diapit oleh angka bukan nol. 2 angka 0 dikanan angka 5 merupakan angka penting karena sebagai bilangan lanjutan

  3. Tebal sebuah batu bata adalah 9,20 cm. Berapa ketinggian dari 56 tumpukan batu bata?
    Diketahui :
    x = 9,20 cm
    N = 56
    Ditanyakan :
    h = ..?
    Jawaban :
    h = x . N
    h = 9,20 . 56
    h = 515 cm
  4. Dengan mengukur, diperoleh massa suatu benda padat adalah 4,500 x 103 g dan volumenya adalah 8,00 x 102 cm3. Tentukan massa jenis benda padat itu dalam (i) g/cm3, (ii) kg/m3
    Diketahui :
    m = 4,500 x 104 g = 4,500 x 101 kg
    V = 8,00 x 102 cm3 = 8.00 x 10-4 m3
    Ditanyakan:
    i. ρ =… g/cm3
    ii. ρ = …kg/m3
    Jawaban:
    i. ​\( \rho =\cfrac { m }{ v } \\ \rho =\cfrac { 4,500\cdot { 10 }^{ 4 } }{ 8,00\cdot { 10 }^{ 2 } } \\ \rho =5,63\cdot { 10 }^{ 2 }\quad { g }/{ { cm }^{ 3 } } \)
    ii.​\( \rho =\cfrac { m }{ v } \\ \rho =\cfrac { 4,500\cdot { 10 }^{ 1 } }{ 8,00\cdot { 10 }^{ -4 } } \\ \rho =5,63\cdot { 10 }^{ 5 }\quad { kg }/{ { m }^{ 3 } } \)
  1. Sebuah gelas ukur kosong berbentuk silinder memiliki massa (514 ± 0,5) g dan volume maksimum 200 mL. Ketika gelas ukur itu diisi oli dengan volume (86 ± 0,5) mL, massanya menjadi (578 ± 0,5) g.
    a. Tentukan massa oli beserta ketidakpastiannya
    b. Berapa ketidak pastian relatif massa oli?
    c. Tentukan massa jenis oli beserta ketidakpastiannya
    d. Berapa ketidakpastian relatif massa jenis oli?
    Nyatakan jawaban Anda (dari a sampai d) sesuai dengan aturan angka penting.

Diketahui :
m1 = (514±0,5) g
voli = (86±0,5) ml
m2= (578±0,5) g

Ditanyakan :
a. moli = ..?
b. ​\( \left| \cfrac { \Delta { m }_{ oli } }{ { m }_{ oli } } \right| \)​=..?
c. ρoli = ..?
d. ​\( \left| \cfrac { \Delta { \rho }_{ oli } }{ { \rho }_{ oli } } \right| \)​=..?

Jawaban :

  1. \( { m }_{ oli }={ m }_{ 2 }-{ m }_{ 1 }\\ { m }_{ oli }={ 578 }-{ 514 }\\ { m }_{ oli }=64\quad ml\\ \Delta { m }_{ oli }=\Delta { m }_{ 2 }+\Delta { m }_{ 1 }\\ \Delta { m }_{ oli }=0,5+0,5\\ { m }_{ oli }=\left( 64\pm 1,0 \right) ml \)
  2. ​​\( \\ \left| \cfrac { { \Delta m }_{ oli } }{ { m }_{ oli } } \right| =\left| \cfrac { 1,0 }{ 64 } \right| \cdot 100\\ \left| \cfrac { { \Delta m }_{ oli } }{ { m }_{ oli } } \right| =1,5 \)​%
  3. \( { \rho }_{ oli }=\cfrac { { m }_{ oli } }{ { v }_{ oli } } \\ { \rho }_{ oli }=\cfrac { 64 }{ 8,6 } \\ { \rho }_{ oli }=7,4\cdot { 10 }^{ -1 }\quad { g }/{ { cm }^{ 3 } }\\ \left| \cfrac { \Delta { \rho }_{ oli } }{ { \rho }_{ oli } } \right| =\left| \cfrac { \Delta { { m }_{ oli } } }{ { m }_{ oli } } \right| +\left| -1 \right| \left| \cfrac { \Delta { { V }_{ oli } } }{ { V }_{ oli } } \right| \\ \left| \cfrac { \Delta { \rho }_{ oli } }{ { \rho }_{ oli } } \right| =\cfrac { 1,0 }{ 64 } +\cfrac { 0,5 }{ 86 } \\ \left| \cfrac { \Delta { \rho }_{ oli } }{ { \rho }_{ oli } } \right| =0,074\cdot 100\\ \left| \cfrac { \Delta { \rho }_{ oli } }{ { \rho }_{ oli } } \right| =74\\ \)​%
    Δρoli = 74%. 7,4.10-1
    Δρoli = 0,055 g/cm3
    ρoli = (7,4.10-1±0,055) g/cm3
  4. \( \left| \cfrac { \Delta { \rho }_{ oli } }{ { \rho }_{ oli } } \right| =74 \)​%
  1. Gerak suatu benda sepanjang sumbu X dalam selang 0<t<30 s dirincikan seperti gambar disamping


    a. Jelaskan secara kualitatif gerak benda dari interval t = 0 sampai dengan t = 30 s
    b. Berapakah kecepatan dan percepatan awal benda?
    c. Berapakah kecepatan dan percepatan benda pada t = 10 s?
    d. Berapakah kecepatan dan percepatan benda pada t = 20 s?
    e. Berapa lamakah benda itu mengalami percepatan?
    f. Berapa lamakah benda itu mengalami perlambatan?
    g. Berapakah perpindahan yang ditempuhnya selama 12 s pertama?

Diketahui :

Gerak suatu benda sepanjang sumbu X dalam selang 0<t<30 s

Ditanyakan :

a. secara kualitatif gerak benda dari interval t = 0 sampai dengan t = 30 s
b. kecepatan dan percepatan awal benda?
c. kecepatan dan percepatan benda pada t = 10 s?
d.  kecepatan dan percepatan benda pada t = 20 s?
e. lama benda itu mengalami percepatan?
f. lama benda itu mengalami perlambatan?
g. perpindahan yang ditempuhnya selama 12 s pertama?

Jawaban :

  1. kualitatif gerak benda dari interval t = 0 sampai dengan t = 30 s
    Gerak benda tersebut beragam. Ketika t = 0 s hingga t = 6 s benda melakukan gerak lurus beraturan. Ketika t = 6 s hingga t = 12 s benda melakukan gerak lurus berubah beraturan dipercepat. Ketika t = 12 s hingga t = 24 s benda melakukan gerak lurus berubah beraturan diperlambat. Ketika t = 24 s hingga t = 30 s benda melakukan gerak lurus beraturan.
  2. keceepatan dan percepatan awal benda?
    Karena pada awalnya benda melakukan gerak lurus beraturan maka,
    v0 = -2 m/s
    a0= 0 m/s2
  3.  kecepatan dan percepatan benda pada t = 10 s?
    Analisis pada grafik t = 6 hingga t= 12 s
    Diketahui :
    v0 = -2 m/s
    vt = 8 m/s
    t = 12-6= 6 s
    Ditanyakan:
    a=..?
    Jawaban:
    \( { v }_{ t }={ v }_{ 0 }+at\\ a=\cfrac { 8-(-2) }{ 6 } \\ a=\cfrac { 5 }{ 3 } { m }/{ { s }^{ 2 } } \)
  4.  kecepatan dan percepatan benda pada t = 20 s
    Analisi pada grafik t = 12 hingga t = 24 s
    Diketahui :
    v0 = 8 m/s
    vt = -2 m/s
    t = 24 – 12 = 12 sDitanyakan :
    a=..?Jawaban:
    \( { v }_{ t }{ =v }_{ o }+at\\ at={ v }_{ t }-{ v }_{ 0 }\\ a=\cfrac { { v }_{ t }-{ v }_{ 0 } }{ t } \\ a=\cfrac { -2-8 }{ 12 } \\ a=-\cfrac { 5 }{ 6 } { m }/{ { s }^{ 2 } }\\ \)
  5. lama benda itu mengalami percepatan :
    Benda mengalami percepatan ketika grafik naik, ∆t = 12 – 6 = 6 s
  6. lama benda itu mengalami perlambatan :
    Benda mengalami perlambatan ketika grafik turun, ∆t = 24 – 12 = 12 s
  7.  perpindahan yang ditempuhnya selama 12 s pertama :
    Jawaban :
    \( { S }_{ 1 }=v\cdot t\\ { S }_{ 1 }=-2\cdot 6\\ { S }_{ 1 }=-12\quad m \)
    \( { S }_{ 2 }={ v }_{ 0 }t+\cfrac { 1 }{ 2 } a{ t }^{ 2 }\\ { S }_{ 2 }=-2\cdot 6+\cfrac { 1 }{ 2 } \cdot \cfrac { 5 }{ 3 } \cdot { 6 }^{ 2 }\\ { S }_{ 2 }=18\quad m \)
    \( { S }={ S }_{ 1 }+{ S }_{ 2 }\\ { S }=-12+18\\ S=6\quad m \)
  1. Rande bermassa 60 kg berdiri di Pontianak (khatulistiwa). Hitung :
    1. Kecepatan sudut Rande akibat rotasi bumi pada porosnya
    2. Kelajuan linearnya
    3. Percepatan sentripetalnya
    4. Gaya sentripetalnya yang dialaminya

Nyatakan jawaban Anda (dari a sampia d) dengan notasi ilmiah dan sesuai dengan aturan angka penting. (Ambil π = 3,14)

Diketahui :

m = 60 kg

T = 24 jam = 86400 s

R = 6400 km = 6,400.106 m

Ditanyakan :

  1. ω = …?
  2. v = …?
  3. as = ..?
  4. Fs=..?

Jawaban :

  1. \( \omega =\cfrac { \theta }{ R } \\ \omega =\cfrac { 2\pi R }{ T } \\ \omega =\cfrac { 2\cdot 3,14\cdot 6,4\cdot { 10 }^{ 6 } }{ 86400 } \\ \omega =465,4\quad { rad }/{ s } \)
  2. \( v=\omega \cdot R\\ v=465,4\cdot 6,400\cdot { 10 }^{ 6 }\\ v=3,000\cdot { 10 }^{ 9 }\quad { m }/{ s } \)
  3. \( { a }_{ s }={ \omega }^{ 2 }\cdot R\\ { a }_{ s }={ 465,4 }^{ 2 }\cdot 6,400\cdot { 10 }^{ 6 }\\ { a }_{ s }=1,390\cdot { 10 }^{ 12 }\quad { m }/{ { s }^{ 2 } } \)
  4. \( { F }_{ s }=m\cdot { a }_{ s }\\ { F }_{ s }=60\cdot 1,390\cdot { 10 }^{ 12 }\\ { F }_{ s }=8,340\cdot { 10 }^{ 13 }\quad N \)
  1. Gambar di bawah menunjukkan seseorang dengan berat 800 N menarik sebuah peti elevator seberat 600 N dengan menggunakan sebuah sistem katrol yang licin. Gaya desakan kaki orang pada lantai elevator adalah 400 N selama peti elevator bergerak ke atas.


    a. Gambar diagram bebas pada orang tersebut.
    b. Gambar diagram bebas pada peti elevator.
    c. Tentukan percepatan yang dialami peti elevator dan orang.

Diketahui :

Wo = 800 N
W lift = 600 N
N = 400N

Ditanyakan :

a. Gambar diagram bebas pada orang ?
b. Gambar diagram bebas pada peti elevator ?
c. Percepatan yang dialami peti elevator dan orang ?

Jawaban :


  1. m = mo + m lift
    m = 80 + 60
    m = 140 kg

    N = gaya desak kaki pada lantai

  2. \( { \Sigma F }=m\cdot { a }\\ -N-mg=m\cdot { a }\\ -N-\left( 140\cdot 10 \right) =140\cdot a\\ a=\cfrac { -1800 }{ 40 } \\ a=-12,86\quad { m }/{ s } \)​(negative = ke atas)
, ,

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert