LATIHAN SOAL USBN FISIKA 2018 A. PENGUKURAN
1. Seorang anak melakukan kegiatan pengukuran untuk mengukur diameter dalam dua buah gelas yang berbeda didapatkan data seperti di bawah ini!
Diameter gelas 1
Diameter gelas 2
Maka selisih dari diameter kedua gelas tersebut adalah .... 2. Di bawah ini adalah pengukran dua buah kelereng menggunakan mikrometer sekrup.
Selisih dari diameter kedua kelereng adalah ....
3. Seseorang mengukur ketebalan sebuah pipa. Untuk tujuan tersebut ia menggunakan jangka sorong untuk mengukur diameter dalam dan diameter luar pipa tersebut. Hasil pengukuran didapatkan sebagai berikut!
diameter dalam
diameter luar
Berdasarkan Berdasarkan bacaan pengukuran di atas, maka ketebalan pipa tersebut tersebut adalah ..... .... . B. VEKTOR
1. Seorang anak berlari ke timur sejauh 90 meter ke timur, kemudian berbelok 40 meter ke selatan. Anak tersebut kemudian berlari 100 m , 53 utara dari barat. Perpindahan total yang dialami anak tersebut adalah .... 2. Sebuah obyek melakukan perjalanan 2 meter ke selatan kemudian berbelok 2 m ke timur dan akhirnya berjalan 53 ke utara dari timur sejajuh 10 m. Besar perpindahan yang dilakukan obyek tersebut adalah .... (sin 53 = cos 37 = 0,8) 3. Sebuah obyek melakukan perjalanan 7 meter ke utara kemudian berbelok 4 m ke timur dan akhirnya berjalan 37 ke selatan dari barat sejajuh 20 m. Besar perpindahan yang dilakukan dilakukan obyek tersebut adalah .... (sin 53 = cos 37 = 0,8)
1|Page -USBN FISIKA 2018 KURIKULUM 2006 dan 2013
4. Tiga buah gaya bekerja pada satu titik seperti s eperti pada gambar.
F3
F2
F1
Jika 1 skala nilainya pada 1 N, maka resultan gaya-gaya yang bekerja pada titik tersebut adalah ... . C. KINEMATIKA GERAK
1. Seorang pembalap sepeda motornya di jalan miring licin dengan sudut kemiringan jalan 37 o. Jika jari-jari lintasan lintasan sepeda sepeda motor motor 30 m, maka kecepatan maksimum agar si pembalap dapat melintas dengan aman adalah … . 2. Bola A dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 20 m/s. Dua detik setelah bola A dilemparkan dari titik yang sama bola B dilemparkan ke atas dengan kelajuan yang sama pula. Ketinggian bola B diukur dari tanah saat mencapai tanah saat kedua bola bertemu adalah .... (percepatan gravitasi g = 10 m/s2) 3. Sebuah mobil yang mula-mula diam kemudian dipercepat 2 m/s 2. Jika mobil hanya mampu dipacu pada kelajuan maksimum 108 km/jam dan selanjutnya dijaga tetap pada kelajuan tersebut, jarak tempuh mobil setelah bergerak selama 1,5 menit adalah…. 4. Anton dan Sasa terpisah sejauh 200 m. Anton mengejar sasa dengan kecepatan kecepatan 6 m/s, sasa berlari dengan kecepatan 2 m/s dengan arah yang sama. Tentukan kapan dan dimana mereka bertemu jika a. Waktu geraknya bersamaan b. Anton berlari 20 detik lebih dulu c. Sasa berlari 20 detik lebih dahulu 5. Anton dan Sasa terpisah sejauh 200 m. Anton mengejar sasa dengan kecepatan kecepatan 6 m/s, sasa berlari dengan kecepatan 2 m/s dengan arah saling mendekat. Tentukan kapan dan dimana mereka bertemu jika a. Waktu geraknya bersamaan b. Anton berlari 20 detik lebih dulu c. Sasa berlari 20 detik lebih dahulu
6.
Viktor dan Vanessa berangkat dari titik yang sama. Vanessa berlari dengan kelajuan 3 m/s meninggalkan Viktor. Tepat 1 menit kemudian Viktor mengejarnya dengan kelajuan 5 m/s. Kapan dan dimana Viktor bisa dengan Vanessa “jalan bareng” dengan
7.
Sebutkan karakteristik dari : a. Gerak lurus beraturan b. Gerak lurus berubah beraturan c. Gerak melingkar beraturan
2|Page -USBN FISIKA 2018 KURIKULUM 2006 dan 2013
8. Sebuah sasaran berada pada jarak 90 meter dan ketinggian 75 meter dari seorang penembak jitu yang mengarahkan senapannya pada arah 53 terhadap horisontal ( tan 37 = ¾ ; g = 10 m/s 2). Besar kecepatan awal peluru agar mengenai sasaran adalah ..... 9.
Sebuah pesawat berada pada ketinggian 500 m terbang secara mendatar dengan kecepatan 180 km/jam menjatuhkan sebuah bungkusan. Tentukanlah a. Ketinggian bungkusan saat t = 6 s b. Waktu untuk bungkusan mencapai tanah c. Kecepatan bungkusan saat mencapai tanah d. Jarak mendatar yang ditempuh bungkusan saat mencapai tanah
10. Sebuah mobil akan menyebrangi sebuah parit yang lebarnya 2 m dan perbedaan ketinggiannya 80 cm, tentukanlah kecepatan awal mobil agar tidak terperosok!
11. Sebuah bola ditendang secara mendatar dengan kecepatan awal 20 m/s dari sebuah gedung yang tingginya 45 m dari atas tanah. Berapa lama dan pada jarak berapa bola akan jatuh diukur dari kaki dasar gedung? D. DINAMIKA GERAK
1. Sebuah balok meluncur pada bidang licin tanpa kecepatan kecepatan awal seperti ditunjukkan oleh gambar.
Setelah sampai di titik A balok bergerak sepanjang bidang kasar dan berhenti di titik B. Jika koefisien gesekan sepanjang sepanjang lintasan AB = 0,2, sin = 0,6 dan ketinggian bidang miring dari dasar bidang = 1,25 m, , maka jarak AB adalah … . 2. Balok A bermassa 6 kg dan B 4 kg tersusun seperti pada gambar. Gesekan balok A dan B diabaikan dan koefisien gesekan balok A dengan lantai 0,2. B A
F
Agar balok bergerak bergerak dengan dengan percepatan 2 m/s2, gaya tarik F yang dibutuhkan adalah…. 3. Dua buah balok dihubungkan dengan katrol licin dan massa katrol diabaikan seperti pada gambar. Massa A = 3 kg: massa B = 7 kg dan balok B turun dengan percepatan a. Jika percepatan gravitasinya g, maka besar tegangan tali yang terjadi pada balok B adalah ....
3|Page -USBN FISIKA 2018 KURIKULUM 2006 dan 2013
4. Dua buah benda A dan B dengan massa 3 kg dan 7 kg dihubungkan dengan seutas tali dimana benda B ada pada meja sedang benda A bebas tergantung. Hitung percepatan dan tegangan tali yang terjadi? (g = 10 m/s 2) tentukan pula kecepatan dan waktu A mencapai tanah
B
A 6
m
5. Vania baru pertama kali mengunjungi Paragon Mall maka ia pun akan memelajari fisika dengan naik lift. Jika massa Vania 60 kg (g = 10 m/s 2) , tentukkan besar gaya desak kaki/gaya normal yang terjadi jika : a. Lift diam b. Lift bergerak ke atas dengan kecepatan kecepatan tetap c. Lift bergerak ke bawah dengan kecepatan tetap d. Lift bergerak ke atas dengan percepatan percepatan 2 m/s 2 e. Lift bergerak ke bawah dengan percepatan 2 m/s 2 f. tali lift putus 6. Sebuah gaya F bekerja pada benda m 1 menghasilkan percepatan 2 m/s 2, pada benda m 2 menghasilkan percepatan 3 m/s 2 dan 6 m/s2 jikq bekerja pada benda m3. Jika ketiga benda digabung dan gaya F bekerja pada benda tersebut, berapakah percepatan yang terjadi? 7. Dua buah benda 1 dan 2 dengan massa 4 kg dan 6 kg digantung pada sebuah katrol. Hitung percepatan dan tegangan tegangan tali yang terjadi? (g = 10 m/s2)
1
8.
2
Sebuah bola massa 200 gram dihubungkan dengan seutas tali tak bermassa panjang 1 m dan diputar vertikal dengan kecepatan sudut 4 rad/s(g = 10 m/s2). Tentukanlah Tentukanlah besar tegangan tali : a. di titik terendah b. di titik tertinggi c. di titik yang menyimpang 37 terhadap vertikal
4|Page -USBN FISIKA 2018 KURIKULUM 2006 dan 2013
E. HUKUM GRAVITASI NEWTON
1. Sebuah benda di bumi dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal v 0 hingga mencapai ketinggian maksimumnya maksimumnya H B. Ketika benda tersebut dilempar ke atas dengan kecepatan awal sama tetapi di planet lain yang jari-jarinya 3 kali jari-jari bumi dan massanya 2 kali massa bumi, ternyata 2.
3. 4. 5.
6.
tinggi maksimum yang dicapai H P P. Perbandingan antara H B dan H P P adalah adalah .... Sebuah benda massa 9 kg berada dipermukaan bumi ( g = 10 m/s 2). Tentukanlah : a. Berat benda dipermukaan bumi b. Massa benda pada pada ketinggian 2 R dari permukaan bumi bumi ( R = jari-jari bumi) c. Berat benda pada pada ketinggian ketinggian 2 R dari permukaan permukaan bumi Sebuah benda saat ada di permukaan bumi beratnya 270 N, berapakah berat benda jika dibawa ke suatu titik yang jaraknya 3 R (R = jari-jari bumi). Sebuah planet mempunyai kala revolusi 8 tahun mengelilingi matahari. Jika jarak bumi ke matahari 150 juta km, berapakah jarak planet tersebut ke matahari? Sebuah benda saat dipermukaan bumi beratnya 20 N, berapakah berat benda jika dibawa ke suatu planet yang a. Massanya 3 kali massa bumi, jarijarinya dua kali jari-jari bumi b. Massa jenisnya 2 kali massa jenis bumi, jari-jarinya 2 kali jari-jari bumi c. Massa jenisnya ¼ kali massa jenis bumi, masanya 2 kali massa bumi Dua bola identik massa m jejari R saling bersinggungan dengan gaya 2 N, berapakah gaya untuk dua bola identik dari bahan sama dengan jejari 2 R saling bersinggungan?
F. GERAK HARMONIS SEDERHANA
1. Sebuah getaran harmonis sederhana dengan amplitudo 10 cm saat t = 0 mempunyai simpangan y = 0. Jika frekwensi GHS adalah 2 Hz, tentukan kapan simpangannya 5 cm. Tentukan pula kecepatan dan percepatan pada saat itu? 2. Sebuah benda mempunyai amplitudo A dan kecepatan sudut , tentukanlah simpangan dan percepatannya percepatann ya saat kecepatannya ½ dari kecepatan maksimunya. 3. Sebuah pegas dengan konstanta k mempunyai frekwensi f saat massa yang digantungkan pada ujung pegas adalah M. Jika terdapat pegas lain yang konstantanya 2 k dan massa yang digantungkan digantungka n adalah 2 M, maka frekwensi getaran pegas kedua adalah .... 4. Sebuah GHS dengan amplitudo 10 cm dan periode 4 s. Berapakah besar kecepatan saat benda menyimpang 6 cm dari kedudukan setimbangnya? 5. Berapakah simpangannya simpangannya saat energi kinetik GHS sama dengan dengan energi potensial potensial GHS, jika amplitudo GHS A. (Nyatakan jawaban anda dengan A) 6. Sebuah GHS dengan persamaan simpangan Y = 0,8 sin 5 t, y dalam meter dan t dalam detik. Tentukan kecepatan kecepatan dan percepatan benda saat t = 1/3 s G. ELASTISITAS
1. Sebuah logam dengan luas penampang 2 mm 2 mula-mula panjangnya 50 cm. Pada logam tersebut kemudian diberi beban yang massanya 40 kg sehingga panjang logam menjadi 52 cm. Hitunglah (a) regangan (b) tegangan (c) Modulus Elastis (d) tetapan logam 2. Sebuah pegas diberi beban sehingga memanjang 2 cm. Jika sistem ini dimasukan kedalam sebuah lift, tentukan pertambahan pertambahan panjang panjang pegas jika : a. Lift diam b. Lift bergerak ke atas, percepatan 2 m/s2 c. Lift bergerak ke bawah , percepatan 2 m/s 2 d. Lift bergerak ke atas , perlambatan 2 m/s 2 e. Lift bergerak ke atas perlambatan 2 m/s2 f. Lift berherak ke atas, atas, kecepatan tetap 2 m/s g. Lift berherak ke bawah, bawah, kecepatan tetap tetap 2 m/s
5|Page -USBN FISIKA 2018 KURIKULUM 2006 dan 2013
3. Perhatikan gambar susunan pegas berrikut ini
m
Diketahui K1 = 400 N/m, K2 = 600 N/m K3 = 800 N/m, K4 = 1200 N/m dan K5 = 2400 N/m. Jika massa beban m adalah 1,2 kg, maka tentukanlah : a. Konstanta penggantinya penggantinya b. Gaya yang di alami oleh pegas 2 dan 5 c. Pertambahan panjang yang dialami pegas 3 dan 4 d. Pertambahan panjang total susunan pegas 4. Sebuah pegas mempunyai konstanta 2400 N/m. Jika kemudian pegas dipotong menjadi 2 bagian dengan perbandingan 2 : 3, dan kemudian disusun paralel, maka kontanta susunan pegas sekarang adalah .... H. USAHA DAN NENERGI
1. Sebuah batu besar berada pada jarak 40 m di depan kendaraan bermassa 800 kg yang sedang bergerak dengan kecepatan 90 km/jam. Tentukanlah besar usaha yang dilakukan oleh gaya pengereman mobil agar berhenti tepat di depan batu tersebut! 2. Sebutir peluru ditembakkan pada sebatang pohon tebal dengan kecepatan 100 m/s. Ternyata peluru masuk ke dalam pohon sedalam 40 cm dan selama gerakan masuk itu mendapat gaya gesekan sebesar 400 N. Berapa gram massa peluru tersebut? tersebut ? 3. Sebutir peluru 5 gram mendapat gaya hambat 12 N di dalam papan setebal 5 cm. Berapa kecepatan peluru agar dapat menembus setengah bagian tebal papan tersebut 4. Sebuah mobil bermassa 1200 kg sedang melaju dengan kecepatan 90 km/jam. Berapa usaha yang harus dilakukan pada mobil untuk memperlambat kelajuannya dari 90 km/jam menjadi 36 km/jam? 5. Sebuah benda massa massa 2 kg dilempar ke bawah dari ketinggian 8 m dengan kecepatan 4 m/s, besar usaha yang dilakukan gaya berat saat ketinggiannya 2 m adalah ... 6. Sebuah benda massa 10 kg semula bergerak dengan kecepatan 36 km/jam diberi gaya 20 N. Usaha yang terjadi setelah 5 detik adalah ... 7. Sebuah bola meluncur dari tepi jurang. Kelajuan horizontal saat bola meninggalkan tepi jurang adalah 20 m/s. Jarak tepi jurang adalah 80 m di atas tanah. Berapa kecepatan bola itu sedang bergerak saat ketinggiannya setengah dari ketinggian semula? 8. Sebuah benda yang massanya 0,1 kg jatuh bebas vertical dari ketinggian 2 m ke hamparan pasir. Jika benda itu masuk sedalam 2 cm sebelum berhenti, berapakah gaya rata-rata yang dilakukan pasir untuk menghambat benda?
6|Page -USBN FISIKA 2018 KURIKULUM 2006 dan 2013
9. Sebuah bola dilepaskan dari titik A dengan ketinggian 90 meter. Saat mencapai titik B, besar energi potensialnya 2 kali energi kinetiknya, maka kecepatan bola saat berada di titik B dan ketinggiannya ketinggiannya adalah .... ( g = 10 m/s 2)
I. IMPULS DAN MOMENTUM
1. Sebuah bola softball massa 600 gram dilempar dengan 8 m/s dan mengenai pemukul sehingga berbalik arah 12 m/s. Jika gaya kontaknya 8000 N, berapa lama bola menyentuh pemukul? 2. Sebuah bola elastis massa 500 gram dilempar ke dinding membentuk sudut 30 ⁰ terhadap normal bidang dinding dan memantul pada susut yang sama. Jika kecepatan awal dan pantulan sama dan waktu kontak 0,1 s, berapakah gaya rata-rata dinding dengan bola? 3. Sebuah bola kasti massa 300 gram dilempar dengan kecepatan awal 10 m/s dan mengenai dinding secara tegak lurus dan kemudian berbalik arah 8 m/s. Tentukanlah Tentukanlah ; a. Momentum awal benda b. Momentum akhir benda c. Perubahan momentum d. Besar Impuls yang terjadi e. Jika waktu kontak antara bola dengan dinding 0,02 s, berapa gaya kontak antara dinding dengan bola 4. Benda A dan B massa masing-masing 2 kg dan 3 kg berjalan saling medekat dengan kelajuan 5 m/s dan 10 m/s. Keduanya bertumbukan, tentukan kecepatan kedua benda setelah tumbukan, jika jenis tumbukkan tumbukkan ; a. Lenting sempurna b. Tidak lenting sama sekali c. Lenting sebagian (e = 0,3) 5. Sebuah peluru massa 10 g ditembakan pada ayunan balistik massa 490 gram. Akibat tembakan ini peluru tertanam pada balok dan naik setinggi 5 cm dari posisi awal. Berapakah kecepatan peluru sebelum mengenai balok? 6. Ayuanan balistik massa 1,95 kg kg tergantung tergantung pada tali panjang panjang 100 cm cm dan dan ditembak ditembak dengan sebuah peluru yang massanya 50 gram. Ternyata tali menyimpang menyimpang 37 ⁰. Berapa kecepatan peluru sebelum menyentuh balok (peluru tertanam) J. FLUIDA
1. Sebuah benda berbentuk balok dicelupkan dalam cairan A yang massa jenisnya 900 kg/m 3, ternyata 1/3 bagiannya muncul di atas permukaan. Berapa bagian dari balok tersebut yang muncul jika cairan diganti dengan cairan B yang massa jenisnya 1.200 kg/m3 ?
7|Page -USBN FISIKA 2018 KURIKULUM 2006 dan 2013
2. Sebuah pipa berbentuk seperti gambar, dialiri air. Luas penampang besar 10 cm 2 dan penampang kecil 5 cm2. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar 2 m/s dengan tekanan 40 kPa, maka tekanan pada pipa kecil adalah .... ( air = = 1000 kg/m 3 dan g = 10 m/s2)
3. Sebuah bak besar berisi penuh air seperti gambar. Pada ketinggian 40 cm dari atas tanah terdapat lubang yang sangat kecil. Jarak mendatar jatuhnya air pertama kali adalah ....
4. Bila sebuah benda dicelupkan ke dalam air ( = 1 g/cm3) maka 1/3 bagiannya muncul di permukaan. Bila benda itu dicelupkan ke dalam suatu cairan yang yang massa jenisnya 5/6 g/cm 3 maka bagian yang muncul di permukaan cairan adalah .... 5. Sebuah pipa dengan luas penampang berbeda, jika luas penampang 10 cm 2 dan 20 cm2, jika kecepatan air pada pipa besar masuk dengan kecepatan 2 m/s, maka kecepatan keluarnya air adalah .... 6. Sebuah pesawat memiliki luas permukaan tiap sayap 100 m 2. Jika kecepatan udara pada bagian atas dan bagian bawah sayap masing-masing 100 m/s dan 80 m/s tentukanlah : a. Tekanan total yang bekerja b. Gaya angkat peswat c. Resultan gaya vertikal yang bekerja jika massa pesawat 2 ton( udara pada waktu itu 1,4 kg/m2) 7. Sebuah pesawat bergerak horizontal dimana luas total sayap pesawat 100 m 2 dimana kecepatan aliran udara bagian atas dan bawah masing-masing 200 m/s dan 180 m/s. Jika cepat rapat udara 1,4 kg/m3, maka massa pesawat tersebut adalah ( g = 10 m/s2) 8. Luas total sayap pesawat terbang 18 m 2. Udara mengalir pada bagian atas sayap dengan 50 m/s dan pada bagia bawah 40 m/s. Hitung gaya angkat pesawat saat terbang dalam keseimbangan jika massa jenis udara 1.3 kg/m 3. K. DINAMIKA ROTASI
1. Seorang penari balet memiliki momen inersia 8 kgm 2 ketika kedua lengannya telentang dan 2 kg m 2 ketika merapat ke tubuhnya. Pada saat kedua lengannya terentang, penari tersebut berputar dengan kelajuan 3 putaran/s. put aran/s. Setelah Set elah itu, kedua lengannya dirapatkan dir apatkan ke tubuhnya,maka laju putaran penari ketika kedua lengannya merapat! 2. Perhatikan tabel data posisi benda-benda berikut!
Benda A, B, dan C dihubungkan dengan batang ringan tak bermassa pada bidang x-y. Besar momen inersia sistem jika diputar pada poros sejajar sumbu y melalui benda A adalah .... 8|Page -USBN FISIKA 2018 KURIKULUM 2006 dan 2013
3. Hitunglah momen gaya berikut ini terhadap poros berikut!
4. Sebuah batang yang sangat ringan, panjangnya 140 cm. Pada batang bekerja tiga gaya masing-masing F 1 = 20 N, F 2 = 10 N, dan F3 =40 N dengan arah dan posisi seperti pada gambar. Besar momen gaya yang menyebabkan batang berotasi pada pusat massanya adalah …
F1 100 cm
F2
F3
5. Sebuah tongkat massa 2 kg yang panjangnya 40 cm mendapat tiga gaya yang sama besarnya 10 newton seperti pada gambar.
Jika tongkat diputar di titik C, maka momen gaya totalnya adalah ….
6. Sebuah batang homogen AB dengan panjang 40 cm dan berat 20 N. Pada ujung batang digantung beban seberat 50 N, batang ditahan oleh tali T sehingga sistem seimbang. Jika sudut yang dibentuk oleh tali T 37°, berapakah tegangan tali T nya n ya .... (sin o 37 = 0,6 dan \ cos 37o = 0,8)
A
37o
B
9|Page -USBN FISIKA 2018 KURIKULUM 2006 dan 2013
7. Batang homogen bermassa 4 kg dengan panjang 6 m diletakkan seperti gambar!
A
O
3m
B
3m
= I =
1
A
2m
4m
P
B
2
mL
12
Jika batang AB diputar melalui titik P seperti gambar, maka momen inersia sistem adalah
8. Batang homogen AB = L yang beratnya 60 N berada dalam keseimbangan seperti terlihat pada gambar. Batang ditahan tali OC pada kedudukan AC = 23 L dan sudut ACO = 30 . Pada ujung batang terdapat beban 100 N. Tentukan besar tegangan tali dan gaya engsel di di A !
9. Sebatang tongkat massa m dan panjang L diputar tepat pada pusat massanya mempunyai momen inersia 12 kgm2, tentukan momen inersia sistem jika sumbu rotasi a. Disalah satu ujung batang b. ¼ dari ujung batang c. 1/3 dari ujung batang d. 5/6 dari ujung batang L. SUHU, KALOR DAN TEORI KINETIK GAS
1. Tiga buah batang A, B dan C berukuran sama dengan konduktivitas konduktivitas termal masing-masing k A = 400 W/mK ; kB = 200 W/mK dan k C = 100 W/mK. Pada Ujung A dan C diberikan suhu 100 C dan 20C seperti gambar! 100C
A
B
C
20C
T1 T2 Maka besar suhu sambungan antara A dan B serta suhu sambungan B dan C adalah .... 2. Sebongkah es 100 gram pada suhu 0 0C dicampurkan dengan air 200 gram pada suhu 70 0C. Jika es melebur seluruhnya, maka suhu akhir campuran es dan air tersebut adalah ….
3. Sebuah kubus logam pada saat suhunya 20 C mempunyai rusuk 10 cm. Jika kemudian kubus dipanaskan secara merata sampai suhunya 70 C, maka pertambahan volume kubus adalah ..... (koefisien muai panjang logam = 2 x 10 -5/C) 4. Dalam sebuah bejana yang massanya diabaikan terdapat a gram air 42°C dicampur dengan b gram es – 4°C. Setelah diaduk ternyata 50% es melebur. Jika titik lebur es = 0°C, kalor jenis es = 0,5 kal/g °C, kalor lebur es = 80 kal/g, maka perbandingan perbandingan a dan b adalah .... 5. Suatu gas mengalami proses isotermik, saat tekanan P, ternyata volumenya 2 V, jika tekanan dikurangi 60%, maka volume gas akan menjadi ....
10 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
6. Sepotong es yang massanya 75 gram bersuhu 0 oC dimasukkan ke dalam bejana yang berisi 150 gram air bersuhu 100 oC (kalor jenis air = 1 kal/goC dan kalor lebur es = 80 kal/ oC). Jika dianggap tidak ada kalor yang terserap pada wadahnya, wadahnya, maka suhu air setelah terjadi kesetimbangan kesetimbangan termal adalah … 7. Sebongkah es bermassa 250 gram dengan suhu – 4 C dimasukkan ke dalam wadah yang berisi 350 ml air (massa jenis air = 1 gr/ml) bersuhu 50 C. Kalor lebur es = 80 kal/gr, kalor jenis es = 0,5 kal/ gr C, dan kalor jenis es = 0,5 kal/ gr C. Jika kesetimbangan hanya terjadi antara air dan es (wadah dianggap tidak berpengaruh), maka pernyataan berikut ini yang benar pada saat mencapai kondisi seimbang adalah ... . 8. Berikut ini pernyataan tentang gas ideal dalam ruang tertutup (1) tekanan gas timbul karena impuls gaya yang terjadi pada dinding ruang (2) jika volume diperkecil gas menjadi sering menumbuk dinding sehingga tekanan berkurang (3) tekanan gas bertambah menyebabkan energi kinetik akan meningkat (4) suhu gas naik menyebabkan energi kinetik dan tekanan meningkat (5) kecepatan partikel gas bertambah jika suhu gas meningkat Pernyataan yang benar adalah ....
9. Sebuah tabung berisi berisi gas ideal. Menurut teori kinetik gas gas dan prinsip ekuipartisi energi 1. molekul gas mengalami perubahan momentum ketika bertumbukan dengan dinding tabung 2. energi yang tersimpan dalam gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya 3. energi yang tersimpan dalam gas berbanding lurus dengan jumlah (banyaknya) (banyaknya) derajat kebebasannya 4. pada saat bertumbukan dengan dinding tabung molekul molekul gas tidak ada energi yang hilang Pernyataan yang tepat berkaitan dengan gas ideal adalah ... 10. Sebutkan sifat-sifat umum gas ideal! 11. Sebuah dinding logam dengan ukuran ukuran 40 cm x 30 cm dan tebal 2 mm mempunyai perbedaan susu antara permukaannya 20 C dan 35C. Jika koeisien konduksi 0,2 W/mK, tentukanlah : a. Laju kalor b. Kalor yang mengalir tiap menit M. GELOMBANG DAN OPTIK
1. Gelombang stasioner berjalan pada dawai dengan ujung bebas dan panjang 2 m mempunyai frekwensi 10 Hz. Jika simpul kelima berada pada jarak 47 cm dari titik asal getaran maka cepat rambat gelombangnya adalah ....
2. Gelombang berjalan merambat melalui permukaan permukaan air dengan data seperti pada gambar .
Bila AB ditempuh dalam waktu 8 s; maka kecepatan gelombangnya gelombangnya adalah ....
11 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
3. Perhatikan spektrum gelombang gelombang elektromagnetik di bawah ini!
Ciri dari gelombang elektromagnetik bernomor 2 adalah .... 4. Sebutkan manfaat dan bahaya GEM untuk kehidupan sehari-hari! 5. Seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 5000 celah/cm menghasilkan garis terang kedua dengan sudut 30o terhadap garis normal. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah . . . .
6. Mobil ambulance bergerak dengan kecepatan 216 km/jam meninggalakan pemotor yang bergerak searah dengannya dengan kecepatan 36 km/jam , jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s dan frekwesi sirene ambulan 400 Hz, maka frekwensi yang didengar pemotor adalah .... 7. Sebuah mikroskop mikroskop mempunyai mempunyai perbesaran total 10 kali. Jika fokus obyektif 4 mm , fokus okuler 5 cm dan untuk mendapatkan bayangan yang jelas mikroskop digunakan dengan mata tanpa akomodasi (Sn = 25 cm) , maka benda harus diletakkan di depan lensa obyektif pada jarak … . 8. Pada permukaan sebuah danau terdapat dua buah gabus yang terpisah sejauh 60 cm. Keduanya turunnaik bersama permukaan air dengan frekuensi 2 getaran per detik. Bila salah satu gabus berada dipuncak bukit gelombang, yang lainnya berada dilembah gelombang, sedangkan diantara kedua gabus itu terdapat satu bukit gelombang. Cepat rambat gelombang pada permukaan danau adalah .... 9. Ambulan A yang sedang berhenti, membunyikan sirene berfrekuensi 1.360 Hz. Ambulan B bergerak mendekati ambulan A dengan lajutertentu sambil membunyikan membunyikan sirine berfrekuensi 1.320 Hz. Jika laju bunyi di udara 340 m/s, ternyata orang di dalam ambulan A tidak mendengar layangan bunyi dari sirene kedua mobil maka kecepatan ambulan B adalah .... 10. Seberkas cahaya dilewatkan pada sebuah kisi dengan tetapan 200 garis/cm , ternyata jarak terang kedua diamati terjadi pada jarak 6 mm terhadap terang pusat. Jika kemudian kisi diganti dengan tetapan 500 garis/cm, maka jarak terang keenam terhadap terang pusat adalah ....
11. Pada percobaan interferensi celah ganda dua celah berjarak 0,01 mm diletakkan pada jarak 100 cm dari sebuah layar. Bila jarak antara pola interferensi garis terang pertama dengan garis terang kesembilan adalah 40 cm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan dalam percobaan tersebut adalah .... 12. Pemanfaatan gelombang gelombang elektromagnetik dalam pengobatan pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia manusia adalah ...
12 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
13. Amatilah diagram pembentukan pembentukan bayangan bayangan oleh mikroskop mikroskop berikut ini!
Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar dan mata yang mengamati berpengelihatan normal (Sn = 25 cm), maka perbesaran mikroskop adalah … 14. Gelombang stasioner pada seutas tali ujung tetap yang panjangnya 80 cm digetarkan harmonik naik turun. Jika simpul ketiga berjarak 40 cm dari titik asal getaran, maka jarak perut kedua dari titik asal getaran adalah .... 15. Taraf intensitas satu ekor lebah yang berdengung adalah 10 dB. Jika bunyi dengung masing-masing lebah dianggap identik dan intensitas ambang pendengaran manusia 10 −12 Wm−2 maka intensitas bunyi dengung 1000 lebah adalah .... 16. Titik A, B dan C berjarak masing-masing 20 m, 40 m dan 50 m dari sumber bunyi S. Jika di titik A intensitas bunyinya I, maka perbandingan intensitas intensitas bunyi di titik ti tik A, B dan C berurutan adalah.... N. LISTRIK DINAMIS DAN LISTRIK STATIS
1. Tiga buah muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar.
Resultan gaya yang bekerja pada muatan +q adalah F1. Jika muatan − 2 q digeser menjauhi muatan + q sejauh a, maka resultan gaya yang bekerja pada muatan +q menjadi F2. Nilai perbandingan F1 dengan F2 adalah .... 2. Perhatikan gambar berikut ini!
Agar muatan Q2 tidak terpengaruh terpengaruh oleh gaya listrik listrik akibat muatan yang yang lain, maka 9 2 2 muatan dititik A adalah .... ( k = 9 x10 Nm /C )
3. Perhatikan rangkaian rangkaian listrik berikut ini! Beda potensial antara titik A dan D adalah .....
13 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
4. Perhatikan rangkain listrik berikut ini!
Daya pada hambatan 10 Ohm adalah ...
5. Perhatikan gambar berikut ini !
Tiga buah muatan diletakan pada sudut-sudut segitiga siki-siku seperti gambar (AB = BC = 30 cm). Tentukanlah besar gaya total yang bekerja pada muatan Q 1! ( k = 9 x 109 Nm2/C2)
6. Perhatikan gambar rangkaian hambatan dan sumber tegangan di bawah ini
Besar daya pada hambatan 2 adalah .... 7. Perhatikan gambar rangkaian tertutup berikut!
Apabila R 1 = 2 Ω, R 2 = 4Ω dan R 3 = 6 Ω, maka besar daya disipasi pada hambatan R 2 adalah ...
14 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
O. KEMAGNETAN
1. Dua buah kawat lurus panjang panjang dialiri arus listrik 6 A dan 3 A dengan arah yang berlawanan berlawanan terpisah sejauh 40 cm. Jika titik P terletak di tengah kedua kawat, maka besar induksi magnetik di titik P adalah .... (0 = 4π x 10-7 Tm/A) 2. Dua buah kawat berarus berarus listrik P dan Q terpisah sejauh 10 cm. cm. Jika gaya tolak persatuan panjang kedua buah kawat adalah 4 x 10-7 N/m. Besar dan arah arus pada kawat Q adalah .... ( 0 = 4 x 10-7 Tm/A)
3. Potongan kawat M dan N yang diberi arus listrik diletakkan seperti
pada gambar!
4. Gambar disamping menunjukkan rangkaian alat-alat yang digunakan untuk percobaan GGL induksi. Diantara faktor-faktor dibawah ini (1) Jumlah lilitan (2) Kekuatan fluks magnet (3) Kecepatan relatif dari magnet (4) Arus listrik Yang berpengaruh terhadap besarnya GGL induksi yang dihasilkan adalah….. 5. Perhatikan gambar kawat berarus berikut ini! Arus 4 A mengalir pada kawat seperti gambar, jika jari-jari lintasan kawat 20 cm, maka besar dan arah induksi magnetik di pusat kawat P adalah .... (0 = 4 x 10-7 Wb/Am)
6. Sebuah traffo mengubah tenganan 100 v menjadi 200 V, jika pada kumparan skunder di pasang lampu 80 W 400V, dan efisiensi trafo 80%, arus yang masuk pada kumparan primer adalah ...
15 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
7. Agar arah induksi induksi di hambatan hambatan R dari A ke B, maka magnet magnet batang batang harus digerakkan digerakkan ....
8. Perhatikan gambar berikut !
U
S
S
U
Gambar 2
Gambar 1
S
U
U
S
Gambar 4
Gambar 3
Pada saat sebuah magnet digerakkan pada kumparan akan menghasilkan arus induksi, yang ditunjukkan dengan dengan gerak pada jarum galvanometer. Gambar yang benar adalah ... . 9.
Dua kawat penghantar berbentuk melingkar terletak sejajar satu sama lain seperti pada gambar disamping. disamping. Kedua kawat mempunyai jari jari sama yaitu 6 cm. Jika titik P terletak di tengah kedua kawat dan kedua kawat berjarak 8 cm. Besar arus yang mengalir pada masingmasing kawat adalah i 1 = 2 A dan i2 = 6 A, maka besar dan arah induksi induksi magnetik dititik P adalah . . . .
i1
i2 P
P. FISIKA MODERN
1. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi efek fotolistrik! 2. Sebutkan syarat terjadinya efek fotolistrik 3. Permukaan suatu logam disinari cahaya yang mempunyai frekuensi tertentu. Ternyata bahwa penyinaran ini tidak menimbulkan elektron foto, pada permukaan logam tersebut. Agar permukaan logam memancarkan elektron foto maka : 1) harus digunakan cahaya yang frekuensinya lebih besar daripada frekwensi ambang 2) tebal logam dikurangi 3) harus digunakan cahaya dengan panjang gelombang lebih kecil daripada panjang gelombang ambang 4) intensitas cahaya yang digunakan harus dinaikkan. Pernyataan yang tepat adalah .... BERSAMBUNG YAAAAA 16 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
4. Disediakan grafik hubungan hubungan antara energi kinetik dan frekwensi f rekwensi seperti di bawah ini EK
Jika tetapan planck 6 x 10 -34 Js, tentukanlah tentukanl ah kecepatan keluarnya elektron jika massa elektron 9 x 10 -31 kg!
2 x 1015 Hz
5 x 1015 Hz
5. Disediakan grafik hubungan hubungan antara energi kinetik dan frekwensi f rekwensi seperti di bawah ini EK
Jika tetapan planck 6 x 10 -34 Js, tentukanlah (a) besar energi kinetik maksimum (b) kecepatan keluarnya elektron jika massa elektron 9 x 10 -31 kg
2 x 1015 Hz
8 x 1015 Hz
6. Terdapat grafik di bawah ini EK (eV)
0,2
f(Hz) f 0
f
-3,7
Tentukan nilai frekwensi ambang dan frekwenci cahayanya! 7. Perhatikan Grafik antara EK dan f berikut EK
2 x 1015 Hz
4 x 1015 Hz
Grafik diatas adalah grafik antara EK terhadap frekwensi penyinaran. Berdasarkan grafik tersebut tentukanlah (a) tetapan planck (b) fungsi kerja logam (c) jika foton dengan frekwensi 2,32 x 10 15 Hz menumbuk logam, tentukan kecepatan maksimum elektron.
17 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
Q. FISIKA INTI
1. Perhatikan reaksi berikut ini 17 1 He4 + N14 8O + 1H 2 7
Diketahui massa inti : 4 14 2He = 4,00260 sma 7N = 14,00307 sma 17 1 8O = 16,99913 sma 1H = 1,00783 sma Jika 1 sma setara dengan energi 931 MeV, maka pada reaksi diatas .... 2. Suatu isotop 82Pb210 yang memiliki waktu paruh 22 tahun dibeli 44 tahun yang lalu. Isotop ini akan berubah menjadi 83Bi210. Sisa 82Pb210 pada saat ini adalah .... 3. Inti atom yang terbentukmemenuhireaksifusibe terbentukmemenuhireaksifusiberikutini. rikutini. 1
1
2
0
H 1 H 1 d 1 e E
1
Diketahui: massa 11 H = 1,0078 sma; massa 12 d = 2,01410 sma; massa 10 e = 0, 00055 smadan 1 sma = 931 MeV. NilaiE (energi yang dihasilkan) padareaksifusitersebutadal padareaksifusitersebutadalah… . 4. Sebuah sampel radioaktif mula-mula mempunyai massa 160 gram. Jika dalam 10 hari massa yang meluruh 155 gram, maka waktu paruhnya adalah .... 5. Perhatikan reaksi inti berikut ini! X + 7N14 → 8O17 + 1H1 + Energi Agar reaksi di atas atas memenuhi memenuhi hukum yang berlaku, berlaku, maka partikel partikel X adalah .... 6. Radioisotop Carbon-14 bermanfaat bermanfaat untuk untuk .... 7. Perhatikan Reaksi berikut ini!
Maka partikel X yang tepat adalah .... 8. Jika Nitrogen ditembak dengan partikel alfa , maka dihasilkan sebuah inti Oksigen dan sebuah proton seperti terlihat pada reaksi inti berikut ini: 2H
4 +
14 7N
→ 8O17 + 1H1
Diketahui massa inti : 4 14 2H = 4,00260 sma 7N = 14,00307 sma 17 1 8O = 16,99913 sma 1H = 1,00783 sma Jika 1 sma setara dengan energi 931 MeV, maka pada reaksi diatas .... 9. Perhatikan reaksi inti berikut: 1
4
0
41 H 2 He 21 e Q
Jika diketahui: Massa 11 H = 1,0081 sma; Massa 42 He = 4,0018 sma ; Massa 10 e = sangat kec1( diabaikan ) sma = 931 MeV). Energi yang dihasilkan dari reaksi tersebut adalah .... 10. Perhatikan reaksi inti berikut ini! X + 7N14 → 8O17 + 1H1 + Energi Agar reaksi di atas atas memenuhi memenuhi hukum yang berlaku, berlaku, maka partikel partikel X adalah ....
18 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
R. PEMANASAN GLOBAL
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Apakah yang yang dimaksud dengan dengan pemanasan pemanasan global global Apakah bahaya bahaya dari pemanasan pemanasan global global Apa sajakah hal yang membuat membuat terjadinya pemanasan pemanasan global global Sebutkan dampak, penyebab efek rumah kaca Sebutkan cara agar tidak terjadi pemanasan global Jelaskan apa yang dimaksud dengan efek rumah kaca
S. TRANSMISI DATA
1. 2. 3. 4. 5.
Apakah yang yang dimaksud dengan dengan tramsmisi tramsmisi data? Bagaiamankah Bagaiamankah cara data ditransmisikan Sebutkan Jenis-jenis trasnmisi data Apakah yang yang dimaksud dengan dengan konfigurasi konfigurasi transmisi transmisi data Berapa macam jenis konfigurasi data? Sebut dan jelaskan masing-masing!
T. THERMODINAMIKA
1. Berapkah koefisien perfomansi perfomansi sebuah mesin pendingin ideal yang bekerja diantara suhu -3 ⁰C dan 27⁰C 2. Dalam satu siklus sebuah mesin Carnot mengambil kalor sebanyak 350 J dari reservoir bersuhu 580 K dan memindahkannya pada suhu 300 K. Berapakah (a) efisiensi mesin (b) usaha yang dilakukan sistem (c) kalor yang dibuang sistem 3. Sebuah mesin kalor saat suhu reservoir tinggi 527 ⁰C mempunyai efisiensi 60%, 60%, Jika efisiensinya dinaikan 20% dengan mempertahankan suhu reservoir rendah maka kenaikan suhu reservoir tinggi adalah .... 4. Koefisien daya guna kulkas aalah 4,5. Berapa banyak energi listrik yang digunakan untuk memindahkan 3600 J makanan yang terdapat dalam kulkas? 5. Suatu mesin carnot bersuhu panas 400 K mempunyai efisiensi 40% jika suhu dinaikkan 240K, maka pertambahan efisiensinya efisiensinya adalah .... 6. Jika reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K maka efisiensi efisiensi maksimumnya 40% , maka agar efisiensinya efisiensinya menjadi 50%, suhu reservoir panas harus dinaikan menjadi .... 7. Suatu mesin menerima 200 kalori dari sebuah reservoir bersuhu 400 K, dan melepaskan 175 kalori ke sebuah reservoir lain yang suhunya 320 K. Efisiensi mesin adalah .... 8. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 800 K mempunyai efisiensi 20%. Untuk menaikkan efisiensi efisiensi menjadi 36%, suhu reservoir reservoir kalor suhu tinggi dinaikkan dinaikkan menjadi .... 9. Efisiensi mesin carnot adalah 1/6 . Dengan mengurangi suhu reservoir rendah dengan 65 ⁰C efisiensi naik menjadi 1/3. Hitung suhu tinggi dan rendah mula-mula? 10. Perhatikan grafik hubungan P – V sebuah sebuah mesin Carnot berikut ini!
Jika kalor yang diserap reservoir suhu tinggi adalah 1200 joule, tentukan: a) jenis proses a-b, b-c, c-d, dan d-a, b) efisiensi mesin Carnot, c) usaha mesin Carnot! 19 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3
U. RELATIVITAS
1. Periode suatu pendulum di muka bumi besarnya 3,0 detik. Bila pendulum tersebut diamati oleh seseorang yang bergerak relatif terhadap bumi dengan kecepatan 0,95 c (c = kecepatan cahaya), maka periode pendulum tersebut dalam detik menjadi .... 2. Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak pada kecepatan cahaya) dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan
1 2
1 2
3c
(c = cepat rambat
c adalah ....
3. Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak pada kecepatan 0,8 c (c = cepat rambat cahaya) dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan kecepatan 0,6 c adalah .... 4. Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya dari arah yang berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang kecepatannya 0,50 c dan pesawat B yang kecepatannya 0,40 c (c = cepat rambat cahaya). Menurut pilot pesawat A besar kecepatan pesawat B adalah ... 5. Sebuah roket bergerak dengan kecepatan 0,8 c. Apabila dilihat oleh pengamat yang diam, panjang roket itu akan menyusut sebesar ....% 6. Sebuah roket waktu diam di bumi mempunyai panjang panjang 100 m, roket tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya dalam vakum). Menurut orang di bumi panjang roket tersebut selama bergerak adalah .... 7. Besarnya kecepatan kecepatan gerak sepotong mistar (panjang 2 m) agar panjangnya teramati sebesar 1 m dari laboratorium adalah .... 8. Sebuah tangki berbentuk kubus mempunyai volume 1 m 3 bila diamati oleh pengamat yang diam terhadap kubus itu apabila pengamat bergerak relatif terhadap kubus dengan kecepatan 0,8 c sepanjang rusuk kubus yang teramati adalah .... (dalam m 3) 9. Partikel yang massanya m, bergerak dengan kecepatan 0,6 c. Berdasarkan teori relativitas Einstein, massa partikel selama bergerak tersebut adalah .... 10. Jika c adalah laju cahaya di udara, maka agar massa benda menjadi 125 persennya massa diam, benda harus digerakkan pada kelajuan 11. Bila laju partikel 0,6 c, perbandingan perbandingan massa relativistik partikel itu terhadap terhadap massa diamnya diamnya .... 12. Sebuah elektron yang mempunyai massa diam kinetiknya adalah ....
m0 bergerak
dengan kecepatan 0,6 c, maka energi
13. Sebuah pesawat antariksa bergerak secara relativistik dan pada suatu saat energi kinetiknya adalah
1 12
kali energi diamnya. Laju pesawat pada saat itu adalah ....
14. Agar energi kinetik benda bernilai bernilai 25% energi diamnya diamnya dan c adalah adalah kelajuan cahaya cahaya dalam ruang hampa, maka benda harus bergerak dengan kelajuan .... 15. Suatu partikel bertenaga rehat E 0 sedang bergerak dengan tenaga kinetik E k dan kecepatan v sedemikian rupa hingga v/c = 0,99. E k/EO untuk partikel besarnya ....
20 | P a g e - U S B N F I S I K A 2 0 1 8 K U R I K U L U M 2 0 0 6 d a n 2 0 1 3